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表面积与基本物理量

已有 1139 次阅读 2019-4-30 22:22 |个人分类:杂谈|系统分类:观点评述

表面积与基本物理量

2019-4-30

王安良

刘老师的博文,物理学的一个基本问题:基本物理量不能直接测量

http://blog.sciencenet.cn/blog-3377-1176193.html

写得很好!我的想法和他们的研究不太一样,也不能与之相提并论,算是蹭一下他的热点。

刘老师的博文让我忆起分形研究时的“副产品”。十几年前,在琢磨分形表面和实际机械加工表面的关系。根据Mandelbrot的分形理论,如果某实际表(界)面是真正的数学几何分形,按照二维表面的方法去测量,表面积就是无穷的。

由表面积又联想到主要基本物理量,比如长度、时间、质量和温度。

长度与面积(其实,物理上面积的定义就源自长度)的问题有些类似,标准米由真空光速来定义。一方面,测量粗糙曲线的长度也面临尺度变换和物理对象的可微分性(或光滑性)问题;另一方面,真空光速是永恒不变的吗?从宇宙起始点到永远?

假如真空光速是不变的,又涉及到时间的问题。当下时间的1s与宇宙起始点附近的1s,物理现象是不可比拟的。换句话说,以当下时间间隔1s为尺度,从宇宙起始的零点到1s,发生的物理事件与当下1s间隔内所发生的物理事件,可能是完全不同的。奇点问题无法回避。

为了测量物体的质量,人们规定了1kg的标准砝码,以标准砝码为参照,制作一系列“砝码”,用天平法等。与1kg差别不大的范围还好说,不用说原子、地球这样的物体,就是一辆汽车,一般也不会制作同样质量的砝码去比较。近来,人们用物理常数来代替国际标准砝码,解决的是另一个问题。

一般宏观物体温度测量的基础是热力学第零定律。很显然许多物体的温度无法直接测量,比如太阳表面温度。

也许,对于某个具体的物理对象,基本物理量不仅不能直接测量,而且适用于一定的条件。




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