Miksi FYSIIKAN perussuureet ovat mitä ovat?

Aukiino

Jokaiselle viimeistään yläasteella selvitetään, mistä pituus koostuu: Aika^2 ja kiihtyvyys tai nopeus ja aika.
Oletteko tarkemmin selvittäneet mistä näissä on kyse?
Erityisesti ajan kokemus on melko horjuva, vaikkapa väitetään, että kaiken voi absoluuttisesti mitata maapallon kierrolla auringon ympäri, ja jakamalla siis vuosi Pii x 10 000 000 sekuntiin(about).
(3600s*24*365,2425 = 31556952s ja pi*10^6s = 3141592.654s)

Jos pituutta muuttelisi jotenkin muuten, kuin ajan avulla?
Esim. 3 m = 1 m x 3 ?
Onko tämä sama asia kuin 1m/s x 3 s ?
Tai 24 m = 2m x 4 x 3 ?
Onko tämä sama kuin 2m/s^2 x 4 s x 3 s ?

Näin todella on, kun tarkemmin mietimme, aikahan on vain jostakin tuntemattomasta asiasta riippuvainen,
yhtä hyvin 3 m/h x 3 h tai 3m/h^2 x 4 h x 3 h

Varsinkin tuo "ajan potenssi kaksi" on hieman kummallinen. Se on pikemmin metrin KERTALUKUJA, eikä mitään muuta!

Eihän pitäisi olla merkitystä sillä, tuleeko joku sekunnilleen paikoilleen, kunhan joskus tulee? No, tämä ei tietysti toimi, vaan myös AIKA on jossainmielessä "absoluuttisesti" mitattavissa!

Esimerkiksi VÄRIT ja niiden kokeminen riippuu täysin ajasta, koskapa väreille voi laskea taajuudenkin, valonnopeuden ja aallonpituuden avulla. Pienetkin "myöhästymiset" siis vääristäisivät värin! Myös tietokoneessa on tarkkaa ajan laskeminen, SE EI TOIMI olettamalla mitä tahansa aikoja, niinkuin tuossa vaihdeltiin onnistuneesti tuntia ja sekuntia!

Mutta jos todellisuudessa ei olekaan kyse ajasta lainkaan? Jos esimerkiksi valolle on oleellista vain se, että fotonit vain saapuvat, tietyn kokoisina, eikä ajalla väliä? Pituudellahan on paljonkin, jos ei muuta niin "seksuaalista" merkitystä.

Mutta myös pituus on aikaa(^3?), jos olettaa, että kaikki liikkuu, meneehän atomeilla aikaa päivittää sijaintinsa sauvan sisällä, ja juuri LIIKE tietyssä aikataulussa tekee sille sen pituuden! Tuossa ^3 muodossa siis kiihtyvyys on oletettu ajaksi myös! Kun odotamme lapsena aikamme, alamme kasvaa! Tietysti kasvun suuntakaan ei ole itsestäänselvyys, miksei yhtä hyvin kääntäen verrannollista pituutta?

Miten on, onko teille samantekevää, minkä mittaisia ajanjaksoja käytätte jonkin asian tekemiseen, jos homma tulee vain tehtyä?

Tiheys on toinen kummajainen: Mitä painavempi kappale, sitä sitkaammin se näyttäisi olevan paikoillaan, onko siis tiheyskin aikaa?

Onko kaikki siis kiihtyvässä liikkeessä johonkin suuntaan? Muuttuuko omakin pituutemme(kokomme tai kävelymatka) koko ajan jollakin kiihtyvyydellä?

Millä tavalla SINÄ esittäisit mitä AIKA on? Onko mahdollista, että toiset ihmiset piilottavat sinulta joitakin sekunteja esim. keskutelutilanteissa?

Mitä merkitystä on sillä, että saa kellot valehtelemaan 100 metrin juoksussa mitä tahansa, kunhan vain teet itse juoksun ekkana maaliviivan yli?

14

884

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • vaikka googlata

      Metri ja sekunti,ym, määritysten perusteet, niin huomaat logiikan, joka ei jätä selittelylle muuta sijaa kuin alkuperän.
      Suvelluksina ovat yksiselitteisä.

      Samoin värit voidaan määrittää tarkasti aallonpituuden mukaan jne.

      • Aukiino

        Tänä vuonna tehtiin kaverien kanssa seitsemän vyssiikan työtäkin yliopistolla, ja kakkosen sain arvosanaksi! Aiemmin olin tehny kolome. Joten kyllä mä jottain tajjuun noista, mutta kyse oli siitä onko aika oikeasti se kaikkein kummallisin suure mitattavaksi, esim. yöllisen unen pituutta ei aina tiedä, ellei katso kelloa herätessään verrattuna Nukku-Matin tuloon!

        Kun katsoo esim. hyönteisten liikettä, näyttää joskus, ettei ne mee kaikkia välipisteitä, vaan ilmestyvät toiseen lähi-paikkaan kerralla, sellaisen "hullun" havainnon tein just jostakin ötökästä.

        Riippuu siis olennon omasta tiedostimesta, aikatavalla aikakäsitys - luulisin.

        Aika ja kiihtyvyys toisaalta vaikuttavat samalta asialta, koska AINA kun kiihtyvyyttä on ollut kello-viisarilla, on sekunteja kulunut ja jos toisaalta patterit on loppu ei sekunnitkaan kulu - kun kiihtyvyyttäkään ei ole!

        Voi olla tosin mahdollista, että koko Universiumia eli Mualimankaikkeutta päivitetään, tietyin suht' nopein aikavälein, mutta tiedä Häntä. Vai onko niin, että jokaisessa massassa kyllä säilyy tietoisuus itsestään, riippumatta kuinka pitkät "torkut" ottaa?


    • fvyuytcu

      Nykyään aika sekunti määritellään valonnopeuden avulla. Se on siis absoluuttisesti mitattavissa.

      • πt

        Ei vaan valovuosi, matka, määritellään ajan ja valonnopeuden avulla. Aika määritellään muistaakseni jonkin cesium-atomin värähdyksen ajanjakson perusteella. En muista tarkemmin, enkä jaksa googlata, voi olla vanhentunuttakin tietoa.

        Niin ja aloittajalle:
        Kiihtyvyys on määritelty nopeuden aikaderivaataksi, siis nopeusfunktion muutokseksi kullakin ajanhetkellä:
        a=dv/dt v=int a dt=a*t v_0
        Nopeus on määritelty matkan aikaderivaataksi, siis matkafunktion muutokseksi kullakin ajanhetkellä:
        v=ds/dt s=int v dt=v*t s_0=(a*t v_0)t s_0=s_0 v_0*t a*t^2
        Ja kas, saimme tutun yhtälön s=s_0 v_0*t a*t^2, jossa on se "kummallinen" t^2.
        Voihan näitä suureita määritellä niin kuin lystää, mutta empiiriset kokeetkin puoltavat näiden suureiden käyttöä, sillä tietyt koetulokset voidaan sovittuu hyvin suurella tarkkuudella tämän muotoisiin funktioihin.


      • uöu
        πt kirjoitti:

        Ei vaan valovuosi, matka, määritellään ajan ja valonnopeuden avulla. Aika määritellään muistaakseni jonkin cesium-atomin värähdyksen ajanjakson perusteella. En muista tarkemmin, enkä jaksa googlata, voi olla vanhentunuttakin tietoa.

        Niin ja aloittajalle:
        Kiihtyvyys on määritelty nopeuden aikaderivaataksi, siis nopeusfunktion muutokseksi kullakin ajanhetkellä:
        a=dv/dt v=int a dt=a*t v_0
        Nopeus on määritelty matkan aikaderivaataksi, siis matkafunktion muutokseksi kullakin ajanhetkellä:
        v=ds/dt s=int v dt=v*t s_0=(a*t v_0)t s_0=s_0 v_0*t a*t^2
        Ja kas, saimme tutun yhtälön s=s_0 v_0*t a*t^2, jossa on se "kummallinen" t^2.
        Voihan näitä suureita määritellä niin kuin lystää, mutta empiiriset kokeetkin puoltavat näiden suureiden käyttöä, sillä tietyt koetulokset voidaan sovittuu hyvin suurella tarkkuudella tämän muotoisiin funktioihin.

        Pönttö, mikä pönttö. Sormet kun ovat ajatusta nopeammat. Sekenti on sekenti.
        Itse asiassa metri määritellään nykyään C:n avulla. Sen myötä myös valonnopeudesta on tullut absoluuttisen tarkka parusmääritelmään perustuva arvo. Kyllähän se tietysti ennenkin pohjautui luonnonvakioihin myy 0 ja eetta 0.


      • GÖG & BoB
        uöu kirjoitti:

        Pönttö, mikä pönttö. Sormet kun ovat ajatusta nopeammat. Sekenti on sekenti.
        Itse asiassa metri määritellään nykyään C:n avulla. Sen myötä myös valonnopeudesta on tullut absoluuttisen tarkka parusmääritelmään perustuva arvo. Kyllähän se tietysti ennenkin pohjautui luonnonvakioihin myy 0 ja eetta 0.

        Tarkistakaapa asia, yhden - /*^ hullun Hellun Gr-sivulta:
        http://personal.inet.fi/koulu/karppi

        Eli sieltä imuroikaa, Soneralta 20 euron arvoinen 2 MEGAINEN TIEDOSTO!
        Eli jatkakaa=>Kirjoja=>Omat_teksit


      • Clamtrox

        Höpsis, sekunti määritellään atomikellojen avulla, sen sijaan metri määritetään valonnopeuden ja sekunnin avulla.


      • 342t69
        Clamtrox kirjoitti:

        Höpsis, sekunti määritellään atomikellojen avulla, sen sijaan metri määritetään valonnopeuden ja sekunnin avulla.

        Näin on.


    • näin.näkisin

      Säteilykvantin energia on E = h f = h/dt, missä h on Planckin vakio ja dt on värähdysajan pituus. Tämä kaava sitoo ajan ja energian. Kvantin energiaa on luontevaa pitää primäärisenä suureena ja h on luonnonvakio. Tällöin aika dt = h/E. Jos kvantin energia on h Joulea, niin säteilyn värähdysajan pituus on yksi sekunti. Energian yksiköksi voidaan sopia vaikka "Joulu" ta elektronivoltti, mutta silloin sekä h että E lukuarvot vain muuttuvat vastaavasti.

      Valon nopeus sitoo ajan ja paikan toisiinsa:
      c=ds/dt eli ds = c dt
      Kun ajan yksikkö on valittu, niin siitä seuraa pituuden yksikkö.

    • pätkä_todellisuutta

      Ne fysiikan perusuureet ovat teidän kiusaksi olemassa. Siinäpä pähkäilette niiden arvoja.
      Mietihän miksi se Avogadron luku on juuri sitä mitä se on. Varmastikin saat miettiä sitä koko loppuelämäsi ajan löytämättä selitystä.

    • Vakioiden mittaluvut ovat hämärän pietossa. Ei ole teoriaa, joka määrittäisi vakiot juuri sen suuruisiksi, kuin ne ovat.

      Osa vakioiksi kutsutuista on osoitettu toisistaan riippuviksi, joten vakioksi voidaan valita niistä joku. Muut ovat silloin johdannaisia. Kuitenkin suurin osa vakioista "leijuu ilmassa", joten emme tiedä, mistä ne johtuvat.

      On olemassa muuan vahvistamaton multimaailmahypoteesi, jonka mukaan maailmankaikkeuksia syntyisi sattumoisin erilaisin vakioin, ja niistä jäisi vain elinkelpoiset, siis ne joiden vakiot ovat sopivat, ja muut surkastuisivat pois. Hypoteesia ei ole verifioitavissa eikä falsifioitavissa, joten se jää vain ajatusleikiksi.

      On yritetty rakentaa myös teoriaa, jossa gravitaatio löytäisi yhteyden kolmeen muuhun voimaan, jotka ovatkin jo havaittu samaksi eri energiatasoilla. Toiveissa on, että vakiot selittyisivät teorialla. Teoriaa on etsitty jo vuosisadan erittäin laihalla menestyksellä.

    • perussuureista

      SI-järjestelmän kannalta asia on selvä: perussuureet ovat pituus, aika, massa, lämpötila, sähkövirta, ainemäärä ja valovoima.
      Tämä johtuu kuitenkin vain osittain itse asian luonnosta, aika suurelta osin sen sijaan vain sovituista määritelmistä, joihin ovat vaikuttaneet käytännölliset ja tieteenhistorialliset syyt. Voi vain arvailla, missä määrin jonkin vieraan sivilisaation toisessa päässä galaksia käyttämässä suure- ja mittajärjestelmässä perussuureet ovat samat kuin Maassa. Osittain ehkä, mutta tuskin tarkalleen; voi paljolti riippua siitäkin, millaiset aistit heillä ovat...
      Joka tapauksessa mekaniikassa tarvitaan kolme perussuuretta. SI-järjestelmässä ne ovat pituus, aika ja massa. Se luultavasti onkin luonnollisin valinta, mutta ei ainoa mahdollinen. Aikoinaan monilla teknisillä aloilla käytettiinkin järjestelmää, jossa perussuureina olivat pituus, aika ja voima; voiman yksikkönä oli kilopondi, ja siitä johdettiin yksiköitä muillekin suureille kuten työlle, teholle ja jopa massalle.
      Ne neljä muuta SI-järjestelmän perussuuretta ovat sähkövirta, lämpötila, ainemäärä ja valovoima. Näiden asema perussuureina perustuu jo edellisiä selvemmin pikemminkin sovittuihin määritelmiin kuin itse asian luontoon.
      Esimerkiksi sähkövirta on valittu perussuureeksi lähinnä mittausteknisistä syistä, koska se on helpompi mitata ja sitä paitsi teknisesti tärkeämpi kuin (staattinen) sähkövaraus, joka kyllä teoreettiselta kannalta olisi epäilemättä luonnollisempi valinta perusyksiköksi. Voidaan sitä paitsi kyseenalaistaa, tarvitaanko sähköopissa erillistä perusyksikköä lainkaan: varauksen yksikkö voitaisiin määritellä (ja aikoinaan cgs-järjestelmässä niin tehtiinkin) varaukseksi, joka vaikuttaa toiseen yhtä suureen, yhden pituusyksikön etäisyydellä olevaan varaukseen yhden voimayksikön suuruisella voimalla. Silloin varaus olisi johdannaissuure samoin kuin kaikki muutkin sähköopin suureet, eikä ns. sähkövakiota tarvittaisi fysiikan kaavoissa lainkaan.
      Moolia, ainemäärän yksikköä, taas on verrattukin tusinaan ja muihin sen kaltaisiin kappalemittoihin. Luonnollisin, joskaan ei käytännöllisin yksikkö tälle suureelle olisi tietysti yksi hiukkanen (atomi, molekyyli tms.), jolloin niiden lukumäärä olisi dimensioton suure.
      Ja lämpötila on verrannollinen hiukkasten keskimääräiseen liike-energiaan vapausastetta kohti. Sitäkään ei välttämättä tarvittaisi erillisenä perussuureena, vaan sen yksikkönä voitaisiin käyttää vaikkapa joulea vapausastetta kohti, jolloin Boltzmannin vakio saisi arvon 1. Silloin lämpötilat olisi tosin ilmaistava erittäin suurilla luvuilla, mutta miksei yksikkönä voisi käyttää vaikkapa joulea moolia ja vapausastetta kohti, jolle annettaisiin jokin erityisnimi, jolloin kaasuvakio (=Boltzmannin vakio kerrottuna Avogadron vakiolla) saisi arvon 1. Eri asia, olisiko se käytännön kannalta mikään parannus, mutta joitakin fysiikan kaavoja se kyllä yksinkertaistaisi.
      Oma lukunsa on se SI-järjestelmän seitsemäs perussuure, valovoima. Se ei oikeastaan ole fysikaalinen suure ollenkaan vaan kuvaa sitä, miten kirkkaalta valo meistä näyttää. Ja siihen ei vaikuta ainoastaan valonlähteen säteilyteho vaan myös aallonpituus, joten eri aallonpituuksilla samaakin säteilytehoa vastaa eri valovoima. Ja se on määritelty puhtaasti aistifysiologisin perustein. Julkisten tilojen valaistuksen suunnittelussa toki tällaistakin mittayksikköä tarvitaan, mutta ei fysiikassakaan juuri muissa yhteyksissä.

      • perussuureista

        "Voi vain arvailla, missä määrin jonkin vieraan sivilisaation toisessa päässä galaksia käyttämässä suure- ja mittajärjestelmässä perussuureet ovat samat kuin Maassa. Osittain ehkä, mutta tuskin tarkalleen"

        Tätä pitäisi varmaankin tarkentaa: Olisi suorastaan aika merkillinen sattuma, jos perussuureiden yksikötkin olisivat siellä saman suuruisia kuin täällä. Sen sijaan olisi kyllä aika luonnollista, jos itse perussuureet olisivat ainakin pitkälti samat, vaikka yksiköt olisivatkin toiset.


    Ketjusta on poistettu 1 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Ensi kesänä

      Näin kesän viimeisenä minuutteina ajattelen sinua. Olisiko seuraava kesä "meidän" kesä? Tänä vuonna ei onnistuttu, mutta
      Ikävä
      61
      3111
    2. Tukalaa kuumuutta

      Tietäisitpä vaan kuinka kuumana olen käynyt viime päivät. Eikä johdu helteestä, vaan sinusta. Mitäköhän taikoja olet teh
      Ikävä
      43
      3067
    3. Sinä, ihastukseni

      Mitä haluaisit tehdä kanssani ensimmäisenä?
      Ihastuminen
      42
      2417
    4. Anne Kukkohovin karmeat velat ovat Suomessa.

      Lähtikö se siksi pois Suomesta ? Et on noin kar? mean suuret velat naisella olemassa
      Kotimaiset julkkisjuorut
      92
      2060
    5. Tiedät ettei tule toimimaan.

      Mielenterveys ei kummallakaan kestä.
      Ikävä
      31
      1893
    6. Okei, myönnetään,

      Oisit sä saanut ottaa ne housutkin pois, mutta ehkä joskus jossain toisaalla. 😘
      Ikävä
      25
      1759
    7. Onko kaivatullasi

      himmeä kuuppa?
      Ikävä
      48
      1606
    8. Mihin hävisi

      Mihin hävisi asiallinen keskustelu tositapahtumista, vai pitikö jonkin Hannulle kateellisen näyttää typeryytensä
      Iisalmi
      83
      1370
    9. On jo heinäkuun viimeinen päivä.

      En taida nähdä sinua koskaan.
      Rakkaus ja rakastaminen
      39
      1290
    10. Lähtikö korvat

      puhtaaksi vaikusta?
      Tuusniemi
      79
      1110
    Aihe