Задать вопрос юристу
 <<
>>

Третий пример (пределы точности измерения)


Последний пример, который я приведу, сходен со вторым, но имеет особый интерес. Легкое тело, подвешенное на длинной тонкой нити и находящееся в равновесии, часто используется физиками для измерения слабых сил, отклоняющих его от этого положения, то есть для измерения электрических, магнитных или гравитационных сил, прилагаемых так, чтобы повернуть его около вертикальной оси (для каждой конкретной цели, естественно, следует выбирать соответствующее легкое тело).
Продолжающиеся попытки повысить точность этого весьма часто используемого варианта «крутильных весов» столкнулись с любопытным пределом, который чрезвычайно интересен сам по себе. Выбирая все более и более легкие тела и более тонкую и длинную нить, чтобы сделать весы чувствительными ко все более слабым силам, достигают предела, когда подвешенное тело становится уже чувствительным к ударам теплового движения окружающих молекул и начинает исполнять непрерывный «танец» около своего равновесного положения — танец, весьма сходный с дрожанием капли, описанным во втором примере. Это поведение не определяет еще абсолютного предела точности измерений на подобных весах, однако оно все -таки указывает практически на предел измерений. Не поддающийся контролю эффект теплового движения конкурирует с действием той силы, которую следует измерить, и лишает значения единичное наблюдаемое отклонение. Вы должны проделать свои измерения много раз, чтобы нейтрализовать эффект броуновского движения вашего инструмента.
Этот пример, я думаю, является особенно наглядным, ибо наши органы чувств в конце концов представляют собой тоже своего рода инструмент. Мы можем видеть, какими бесполезными они были, если бы стали слишком чувствительными. Правило Vn
Примеров приведено, я думаю, достаточно. Добавлю только, что нет ни одного закона физики и химии из тех, которые имеют отношение к организму или к его взаимодействию с окружающей средой, который не мог быть выбран в качестве примера. Объяснение может оказаться более сложным, но главное всегда останется тем же самым.
Но я хотел бы остановиться еще на одном важном количественном
24
положении, касающемся степени неточности, которую надо ожсидать в любом физическом законе. Это так называемый закон Vп. Сначала я проиллюстрирую его простым примером, а дальше сделаю обобщение.
Пусть некоторый газ при определенных давлении и температуре имеет определенную плотность, тогда я могу это выразить, сказав, что внутри данного объема (который по размеру подходит для эксперимента) при данных условиях имеется п молекул газа. Если в какой -то момент времени вы захотите проверить мое утверждение, то найдете его неточным: отклонение будет порядка V1п. Следовательно, если п = 100, то отклонение составит приблизительно 10. Таким образом, относительная погрешность измерения равна 10%. Но если п = 1000000, то, вероятно, отклонение будет равным примерно 1000, а относительная погрешность — 0,1%. Грубо говоря, этот статистический закон является весьма общим. Законы физики и физической химии неточны в пределах вероятной относительной погрешности, имеющей порядок 1/ где n — количество молекул, участвующих в проявлении этого закона — в его осуществлении внутри той области пространства или времени (или и пространства и времени), которая подлежит рассмотрению.
Таким образом, вы снова видите, что организм должен представлять собой относительно большую структуру, состоящую из множества атомов, чтобы наслаждаться благоденствием вполне точных законов как в своей внутренней жсизни, так и при взаимодействии с внешним миром. Если бы количество участвующих частиц было слишком мало, то «закон» оказался бы слишком неточным. Особенно важным требованием является закон квадратного корня, потому что хотя миллион и достаточно большое число, однако точность 1 на 1000 не является чрезмерно хорошей, если существо дела претендует на то, чтобы быть «Законом Природы».
<< | >>
Источник: Шредингер Э.. Что такое жизнь? Физический аспект живой клетки. 2002 {original}

Еще по теме Третий пример (пределы точности измерения):

  1. Учет с фиксированным уровнем точности и метод обратного биномиального выбора
  2. ТРЕТИЙ СЛОЙ
  3. Третий Рейх
  4. ПРОИЗВОДСТВО ПИЩИ В ПРЕДЕЛАХ ГОРОД
  5. Измерение собаки
  6. ПРЕДЕЛЫ УВЕЛИЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ С02
  7. Измерения температуры и термостатирование.
  8. РИНГ ТРЕТИЙ — ДОГООБРАЗНЫЕ
  9. ПОПУЛЯЦИИ В ПРЕДЕЛАХ АРЕАЛА, ИХ ПОЛИМОРФИЗМ И ГЕНОФОНД
  10. ИЗМЕРЕНИЯ — ОСНОВА КЛИМАТОЛОГИИ
  11. ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЛЕГКИХ, СРЕДНИХ и ТЯЖЕЛЫХ АЭРОИОНОВ
  12. Глава 2. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОНДАТРЫ В СЕВЕРНОЙ АМЕРИКЕ И ЗА ПРЕДЕЛАМИ ЕЕ ЕСТЕСТВЕННОГО АРЕАЛА