Найти тему
Евгений Рудный

Гельмгольц, Мах и Дюгем о измерении в физике

Измерение в физике соединяет вместе математику, физику и мир. В то же физики обычно обсуждают практический вопрос, как провести измерение, а вопросы стандартизации отданы метрологии. Как следствие в философии науки вопрос ‘Что такое измерение в физике?’ не вызывает особого интереса.

Пионером теории измерений считается Герман Гельмгольц — в 1887 году он посвятил этому вопросу эссе ‘Счёт и измерение‘. Эрнст Мах далее ввел понятие ‘принцип координации’, при использовании которого можно более четко описать процесс приписывания численного значения результату измерений. Пьер Дюгем в свою очередь показал связь измерения с теорией физики, он ввел в рассмотрение понятие ‘идеальный прибор’. Комбинация взглядов Маха и Дюгема с моей точки зрения приводит к разумной позиции, которую можно использовать в настоящее время.

В статье историка Дарриголя ‘Число и мера: Герман фон Гельмгольц на стыке математики, физики и психологии‘ неплохо представлена атмосфера того времени, что помогает лучше понять устремления Гельмгольца:

  • Появление неевклидовых геометрий потребовало переосмысление связи аксиом и мира. Согласно Гельмгольцу геометрия являлась экспериментальной наукой; аксиомы геометрии связаны с опытом.
  • Не существовало общепринятой аксиоматизации арифметики. В то же время уже появились математические монстры — непрерывные функции, не имеющие производных во всех точках.
  • Обсуждение возможности измерений в психологии.
  • Экстенсивные и интенсивные величины. Температура как пример физической интенсивной величины.

Для дальнейшего изложения отмечу только последний пункт. Джеймс Максвелл в книге ‘Теория тепла‘ в 1871 году при рассмотрении температуры сформулировал положения, которые в настоящее время идут в виде нулевого закона термодинамики. Измерение температуры отличается от измерения длины тем, что операция сложения температур теряет смысл; длина считается экстенсивным свойством, температура — интенсивным. В случае температуры следует говорить об установлении теплового равновесия между телами и о транзитивности температуры. Важно отметить, что последнее утверждение не носит логический характер, а является обобщением результатов опыта.

Далее: https://blog.rudnyi.ru/ru/2024/08/helmholtz-mach-duhem-izmerenie.html

Наука
7 млн интересуются