物理量和量纲

1 1u m12 C 12
静止质量 m0
裂变和聚变
质量与运动有关; 静止质量守恒? 以光速 c 运动粒子
m0 0
时间
1second = (1/86400) 平均太阳日 1956 IBWM: 1/31556925.9747 of 标准回归年—1900
133 原子标准 Cs
钟表记录重复运动时间. 孪生子佯谬 运动时钟变慢. 时间单向性、时间之矢
基本物理量是通过测量来定义的 (操作 性定义 ) 标准、单位、步骤
导出物理量通过基本概念、基本物理量 而得到 1N = 1kg· m/s2 基本或导出 — 任意! 电量 Q 或 电流 I 哪个基本?
SI 基本单位
长度 质量 时间 电流 温度 物质的量 发光强度 米 千克 秒 安培 开 摩 坎 m kg s A K mol cd
1
F C RV
（流体力学中的一个重要公式——斯托克斯公式）
力学量 ~ L M T e.g. dim 速度 ~ L T
1 –1


哈勃常量 H0 = 50~100km· s· Mpc –1 dim H0 = T
–1
无量纲量:
Dim ( ) = L M T = 1 雷诺(Reynold) 数 等离子参数
0 0 0
Re vd
e a
2
变慢速率 ~ s/day, s/century
Le Systè me International d’Unites
长度: 标准米 86 1960 原子标准 Kr 1983 c 299 792 458 m s 运动物体长度的测量? 刻舟求剑 空间量子化 — 基本长度 “一尺之杵，日取其半，万世无穷” 61 典型的长度: 表 1-2 10
AU(天文单位)
光年
1.495 978 70 × 10 11m 9.460 530 × 1015m
秒差距 pc, parsec, 3.261 633 l.y.
Å
1.0 10
10
m
例
1pc
1AU
1 1 3600 180
206265AU
质量
标准千克 统一原子质量单位
引力质量和惯性质量
主动、被动
普识物理常量:
c 299792458 m s h 34 1.05457266 10 J s 2 11 2 G 6.67259 10 N m kg
Gamow G. 物理世界奇遇记.
量纲和量纲分析
几何学中 面积 ~ (长度)2 体积 ~ (长度)3 物理量 ~ (基本量)d
Leabharlann Baidu
1.6 10
35
m
例：半径为 R 的小球在粘滞系数 ( ML T ) 的流体 中以速度 V 运动，所受到的粘滞阻力 F , 经分析 F 与 R , 有关。试用量纲分析法探求其规律。
1 1
F LMT 2
F C R V
LMT 2 (ML1T 1 ) L ( LT 1 )
物理量
一个物理理论通常由以下几个部分组成 概念，通常是抽象的、不能直接感知的 关于这些概念的数学表示(物理量)的假 定 一个或一组方程，表示物理量之间的关 系
物理概念的数学表示决不是天生的 ,作某 些假定是必要的 . 历史的偶然性或科学家的个人爱好 例如：温度 Celsius(0o C), Fahrenheit, Kelvin
量纲 ? 单位
例
dim G c L 1 1 dim c L T 2 2 dim dim ML T T 2 2 dim G dim Fr m 2 2 2 2 4 1 2 ML T L M L M T
G lg 3 c
1 2