De acuerdo a un libro que he empezado a leer, hay siete de la base de las unidades del SI:
Lo que no entiendo es, ¿por qué tienen esos sido elegido como unidades fundamentales? A mí me parece que la masa, la cantidad, la corriente y la intensidad luminosa todo podría ser expresado con la energía. En lugar de la energía es, por alguna razón, un derivado de la unidad. ¿Por qué es esto?
son bastante falsos unidades fundamentales. La unidad de temperatura es sólo una expresión de la constante de Boltzmann (o se podría decir lo contrario, que la constante de Boltzmann no es fundamental ya que es simplemente una expresión de la visión antropocéntrica y arbitraria de la unidad de temperatura).
La unidad de energía será la que sea la unidad de la fuerza multiplicada por la unidad de longitud. UnJoule es igual a un Newton-Metro, que ya están definidas en el sistema internacional.
Usted debe leer el NIST página en unidades para obtener la baja hacia abajo en él.
En mi opinión, la carga eléctrica es una de las más fundamentales de la física de la cantidad de corriente eléctrica, pero el NIST (o más exactamente, el BIPM) define la unidad de corriente primero y, a continuación, utilizando la actual de la unidad y de la unidad de tiempo, que define la unidad de carga. Me hubiera sorta definido de carga de la primera y actual.
Como la unidad de carga (o actual) es sólo otra manera de expresar el vacío de la permitividad o, como alternativa, la constante de Coulomb y la unidad de temperatura es sólo otra manera de expresar la constante de Boltzmann, la unidad de tiempo, unidad de longitud, y la unidad de masa, los tres tomados en conjunto podría ser otra manera de expresar la velocidad de la luz, la constante de Planck, y la constante gravitacional. Pero debido a que $G$ no es fácil de medir (dada independiente de las unidades de medida), y que nunca puede ser medido de forma tan precisa como podemos medir la frecuencia de la"radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del cesio 133 del átomo", nunca tendremos $G$ como una constante definida como hacemos para$c$, y como vamos pronto para $\hbar$ y quizás por $\epsilon_0$ y $k_\text{B}$.
Pero una vez que definimos la longitud, tiempo, masa y de forma independiente, no podemos definir la energía de forma independiente. El Joule es una "deriva de la unidad".
EDIT: así que voy a intentar explicar por qué la candela es falso. (yo ya había para el mol.) así que hay una sorta arbitraria de la especificación de la frecuencia, entonces ¿cuál es la diferencia entre el 1 de Candela y $\frac{4 \pi}{683} \approx$ 0.0184 vatios? falso de la unidad base.
por qué tienen esos sido elegido como unidades fundamentales?
Cortesía del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), tenemos algunas contexto histórico. Básicamente se reduce a querer tener absoluta de las mediciones con respecto a las unidades de masa, longitud y tiempo.
Estos pocos fueron seleccionados originalmente debido a que estos forman un conjunto de condiciones de independencia mutua dimensiones. Es decir, es a partir de estos tres que muchos de los comunes (en el momento en que, a pesar de que aún hoy en día) podrían ser derivada (velocidad, aceleración, momento, energía, etc)--a pesar de algunas otras unidades requieren de otras unidades fundamentales (por ejemplo, temperatura).
En lugar de la energía es, por alguna razón, un derivado de la unidad. ¿Por qué es esto?
Porque la energía es derivada a partir de otros más primitivos de variables. Desde el artículo de Wikipedia sobre las unidades Fundamentales
Muchas de estas cantidades están relacionadas entre sí por diversas leyes de la física, y como resultado las unidades de algunas de las cantidades se pueden expresar como productos (o proporciones) de los poderes de las otras unidades (por ejemplo, el impulso a la masa multiplicada velocidad mientras que la velocidad se mide en la distancia dividida por el tiempo). Estas relaciones se analizan en el análisis dimensional. Aquellos que no pueden ser así expresado puede ser considerado como "fundamental" en este sentido)
Así que, ya que la energía es el producto de una serie de variables (por ejemplo, $E=\frac12mv^2$ o $E=mg\Delta h$ o lo que sea), no puede ser una fundamental unidad.
Un Joule (unidad de energía) equivale a un $ \ $ kg m$^2$/% s$^2$. Así que, ya veis, una unidad de energía puede ser expresado en términos de unidades de masa, distancia y tiempo. Las personas que eligieron las unidades del SI podría haber hecho, por ejemplo, el Joule un básico SI-unidad y podría haber definido la unidad de masa en términos de distancia, tiempo y energía (kg = Js$^2$/m$^2$). Pero entonces todavía tendría el mismo número de unidades fundamentales. Así que la elección de que las unidades del SI para definir como unidades básicas es algo arbitrario. Sin embargo, creo que la energía no fue elegido como un básico SI-unidad, ya que no parece tan fundamental como el tiempo, la masa, o la distancia.
La noción de "unidades básicas" es falso, la física puede ser formulado en un puramente adimensional. Dado cualquier conjunto de ecuaciones, que son libres de definir nuevas variables, por ejemplo, la introducción arbitraria de escala constantes. Esto permite el estudio de ciertos límites de escala de la teoría. E. g. a partir de la relatividad especial (formulado en unidades naturales), puede introducir un parámetro adimensional c a acercar en el bajo límite de velocidad de la teoría (escala de todas las velocidades, pero de tal manera que en términos de las nuevas variables los valores de las velocidades tomar permanecer constante a medida que la escala de las velocidades reales a cero).
Exactamente en la escala de límite, ciertas ecuaciones que relacionen variables físicas se convierten en singular. Incapaz de relacionarse estas cantidades para cada uno de los otros, estúpido físicos que viven en, aproximadamente, que la ampliación del límite puede pensar que son fundamentalmente incompatibles y deben ser medidos en unidades incompatibles con las dimensiones.
El análisis Dimensional como se enseña en la mayoría de los libros de texto que está mal en el sentido de "no equivocado". Aunque formalmente correcta, el argumento no es correcto, porque en unidades naturales siempre se puede relacionar cualquier cantidad física a otra. Entonces, ¿por qué los resultados, a continuación, siendo la correcta? La forma en que el período de un péndulo depende de su longitud L y el local de la aceleración de la gravedad sólo se puede encontrar si usted asume que los manejadores, G y c no aparecen en las ecuaciones en unidades del SI. Pero, a partir de lo que he señalado anteriormente, este debe seguir a partir de una escala adecuado argumento. Así, es que la ampliación argumento de que es la única físicamente correcta argumento, no la "dimensional cálculo" argumento.
Puramente histórico y razones de conveniencia, la gente de medidas estandarizadas que fueron más evidentes de la vida real (recuerde, la mecánica cuántica y la relatividad no existe cuando SI fue redactado).
Es realmente arbitrario cuántas cantidades se definen como fundamental (y asociarlos con las unidades de base), y no importa cuáles son.
En la mecánica cuántica, la energía se utiliza realmente como una cantidad base (medido en $eV$). Dicen que se establecen eficazmente $c=\hbar=1$ y, a continuación, la masa, la energía, el impulso, la frecuencia y la temperatura son todo medido en eV. El tiempo y la distancia a veces también se mide en $eV^{-1}$ en lugar de segundos y metros de si es más conveniente. Las velocidades son nondimensional (fracciones de la velocidad de la luz).
Cada unidad puede definir como una unidad de base viene con un asociado "natural constante" que no sería necesario, si unificado de dos unidades de medida. Si usted medir la temperatura en unidades de energía, la necesidad de la constante de Boltzman (el factor de conversión) desaparece. Del mismo modo, el espacio y el tiempo puede ser medido en las mismas unidades si de normalizar la velocidad de conversión (normalmente la velocidad de la luz) para ser igual a $1$. Entonces, usted tiene $\hbar$ que realiza la conversión entre las unidades de frecuencia y la energía (y de otras relacionadas con los pares). La unidad de carga eléctrica se conecta amperios con las unidades mecánicas.
En la forma más pura, no sería sólo una unidad física, y la única natural constantes sería la adimensional fortalezas de las fuerzas elementales, y reposo relativo de las masas de las partículas elementales - estas son las únicas cosas que debe ser dado, que no se deriva (hasta ahora - espero que podamos llegar a la gran unificación de la teoría en algún momento).
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