Основные единицы по физике. Базовые физические величины в механике, их измерение и единицы

Новая история стран Азии и Африки

В 3 частях

Под редакцией доктора исторических наук, профессора A.M. Родригеса

Мельянцев ВА., доктор исторических наук, профессор - гл. I, § 1,2;

Ланда Р.Г., доктор исторических наук, профессор - гл. I, § 3,4;Родригес АМ, доктор исторических наук,

профессор - гл. I, § 5,6; гл. II, § 1,2; Селиванов И.Н., доктор исторических наук, профессор - гл. II, § 3,4,5,6,7; гл. ПI,

Новая история стран Азии и Африки: Учеб. для студ. высш. учеб. Н72 заведений / Под ред. A.M. Родригеса: В 3 ч. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2004. - Ч. 1. - 400 с.

Авторы учебника в свете новейших достижений исторической науки рассматривают важнейшие события и проблемы истории стран Азии и Африки в Новое время, предлагают оригинальную хронологию Нового времени, анализируют основные тенденции общественного развития стран Азии и Африки в указанный период.

Настоящий учебник издается в трех частях. В первой части представлена история стран Дальнего Востока и Юго-Восточной Азии в XVI-XIX вв.

УДК 94(5+6)"654"(075.8) ББК 63.3(0)5(5+6)я73

Учебное издание

НОВАЯ ИСТОРИЯ СТРАН АЗИИ И АФРИКИ

Учебник для студентов высших учебных заведений

В трех частях Часть 1

Зав. редакцией С. В. Перевезенцев;редактор М. В. Ганичева; зав.художественной редакцией И. А. Пшеничников;художник обложки В. Ю. Яковлев;компьютерная верстка А И. Кудрявцев;корректор И. А. Сорокина

Федеральное государственное унитарное предприятие Смоленский полиграфический комбинат Министерства Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.

214020, Смоленск, ул. Смольянинова, 1.

Предисловие............................................................................................................................................................................
Глава 1. Основные тенденции общественного развития стран Азии и Африки в Новое время......................................
Экономическое развитие стран Востока в доколониальную эпоху...............................................................................
Особенности экономической эволюции колониальной и полуколониальной периферии........................................
Социальная эволюция стран Востока.............................................................................................................................
Политическая эволюция стран Востока.........................................................................................................................
Роль религии в условиях колониальной зависимости восточных обществ................................................................
Религиозная реформация в странах Востока..................................................................................................................
Глава 2. Страны Дальнего Востока.....................................................................................................................................
Япония...............................................................................................................................................................................
Корея..................................................................................................................................................................................
Китай..................................................................................................................................................................................
Тайвань............................................................................................................................................................................
Монголия.........................................................................................................................................................................
Тибет................................................................................................................................................................................
Восточный Туркестан.....................................................................................................................................................
Глава 3. Юго-Восточная Азия в XVI-XIX вв. ..................................................................................................................
Вьетнам............................................................................................................................................................................
Камбоджа.........................................................................................................................................................................
Лаос в раннее Новое время............................................................................................................................................
Образование и первый период существования Индокитайского союза (1887-1899 гг.) ..........................................
Мьянма (Бирма) ..............................................................................................................................................................
Индонезия........................................................................................................................................................................
Таиланд (Аютия, Сиам)..................................................................................................................................................
Филлипины......................................................................................................................................................................
Малайзия, Сингапур, Бруней.........................................................................................................................................

Предисловие

История стран Азии и Африки в Новое время традиционно охватывает период превращения этих стран в колонии. Новая история как определенный период всемирной истории является характеристикой, приемлемой как для стран Запада, так и для стран Азии и Африки. Однако содержание этого исторического периода для таких разных регионов земного шара представляется совершенно не

однотипным: в передовых странах Запада происходило развитие, а затем и торжество капиталистических отношений; страны Азии и Африки, наоборот, вступали в длительную полосу кризиса своих феодальных структур, а затем стали легкими объектами для капиталистической экспансии со стороны капиталистических стран Запада. Но все же существует нечто определяющее для периода Новой истории как стран Запада, так и стран Востока. В целом, это формирование колониальной системы, в рамках которой горстка стран метрополий (Запад) и цодавляющее количество зависимых стран (Восток) впервые в истории человечества вместе образуют единую систему мирового капиталистического хозяйства на базе сформировавшегося единого мирового экономического рынка. Еще одним составляющим исторического процесса в Новое время станет непрекращающаяся антиколониальная борьба народов Востока.

В принципе такое определение является достаточно распространенным и типичным для характеристики основного лейтмотива периода Нового времени. Однако многочисленные споры и дискуссии вызывало и продолжает вызывать определение конкретных хронологических рамок. Для зарубежной историографии под нижним хронологическим рубежом чаще всего подразумевается начало XVI в. При этом западные историки прежде всего исходят из концепции Средневековья, продолжавшегося от краха Западной Римской империи (конец V в.) до «эпохи Высокого Возрождения» (начало XVI в.). А вот верхняя рамка Новой истории находится как бы в поступательно-подвижном состоянии. По мнению большей части зарубежных историков, грань Нового и Новейшего периодов отстоит всего лишь на время жизни одного поколения (20-25 лет) от текущего календарного года. При этом период новейшей истории, когда события и процессы последних двадцати пяти лет еще не могут получить должной оценки, относится скорее к политологии.

Историография стран Азии и Африки как правило имеет востокоцентрический подход и избегает давать общие межрегиональные хронологические рамки. Чаще всего она ориентируется на конкретные исторические процессы в своих собственных странах. Так, например, многие китайские исследователи начало Новой истории относят к первой «опиумной войне» (1840-1842 гг.), а ее окончание - к образованию КНР (1949 г.).

В отечественной историографии (в советский период) по вопросу рубежа между средневековьем

и Новой историей проходили дискуссии между московской и ленинградской востоковедческими школами. Московские востоковеды отстаивали в качестве события, разделившего две эпохи, английскую буржуазную революцию (середина XVII в.), а ленинградские - французскую (конец XVIII в.). Это нашло отражение в изданных и переиздававшихся учебниках: Ф.М. Ацамбы «История стран Азии и Африки в Новое время» (МГУ) и Г.В.Ефимова «История стран зарубежной Азии в Средние века» (ЛГУ).

Зато конечная дата Новой истории не вызывала никаких сомнений: естественно, это была Великая Октябрьская социалистическая революция (1917 г.), означавшая «начало торжества коммунизма во всемирном масштабе».

Девяностые годы двадцатого столетия внесли некоторые коррективы: нижняя рамка Новой истории трактуется по-разному, а верхней считается теперь 1918 г. - год окончания Первой мировой войны, «частью которой является Октябрьская революция».

Авторам данного учебника представляется, что ни одно из предложенных решений (прежде всего в отношении «водораздела» между Средневековьем и Новым временем) не является адекватным, так как ни одно из рассматриваемых событий или процессов не оказало решающего влияния на весь мир: как на Запад, так и на Восток.

В предлагаемом учебнике авторы в качестве рубежа между Средними веками и Новым временем рассматривают эпоху Великих географических открытий, начало которой положили плавания Христофора Колумба (1492 г.) и Васко да Гамы (1498 г.). Ведь именно эти открытия коренным образом реально изменили не только географическую, но и экономическую, социальную, политическую картину всего мира. На Западе началась так называемая «революция цен», ставшая мощнейшим катализатором развития капиталистических отношений и, в конечном итоге, превращения большинства европейских держав и США в метрополии. На Востоке, в свою очередь, тот же процесс вызвал противоположные последствия. Там многократно усилился кризис феодальных структур, замедлились темпы развития, что в конечном итоге превратило когда-то высокоразвитые восточные страны в колонии и полуколонии. Таким образом, произошли процессы огромной важности, приведшие к возникновению колониальной системы, в рамках которой возник общемировой экономический рынок (где страны Востока играли подчиненную роль), и впервые в истории человечества история стала единой.

Как на Запад, так и на Восток. На Западе в конце XIX в. свободный капитал стал переоформляться в монополистический, что совершенно изменило ситуацию в развитых странах. А на Востоке именно в конце XIX в. начинается развитие собственных капиталистических отношений, что, в свою очередь, вызвало процесс появления новых классов и групп общества, возникновения буржуазного революционного движения и последующие буржуазные революции («пробуждение Азии»), ставшие прологом к развалу колониальной системы. Кроме того, именно на грани веков произошли первые межимпериалистические конфликты (Испано-американская война 1898 г., англо-бурская война 18991902 гг. и Русско-японская война 1904-1905 гг.), ставшие прообразом будущих мировых войн. Таким образом, хронология Нового времени предлагается в рамках начала XVI - конца XIX веков. Однако это не означает, что авторы отрицают право на другие точки зрения по данному вопросу.

Глава 1. Основные тенденции общественного развития стран Азии и Африки в Новое время

Экономическое развитие стран Востока в доколониальную эпоху

В отечественных и зарубежных учебниках и научных публикациях встречаются неоднозначные, но преимущественно описательные характеристики уровней, тенденций и факторов долгосрочного экономического развития стран Востока и Запада. Это связано с рядом обстоятельств, в том числе с особенностями методологии различных исследователей, наличием или отсутствием в их распоряжении тех или иных материалов, источников, статистических показателей. Попытаемся уточнить некоторые контуры и детерминанты долгосрочной экономической динамики этих стран (речь пойдет главным образом о Китае, Индии и Египте, а также, для сравнительных характеристик, о ряде крупных западноевропейских государств).

Судя по описаниям, наблюдениям и оценкам, имеющимся в историко-экономической литературе, страны и народы Востока, реализовав в прошлом географическое и историческое преимущество, предоставленное относительно щедрой, хотя и весьма нестабильной и не во всем благодатной природой, сумели, адаптируясь к ней, освоить (но далеко не полностью подчинить себе) мощные естественные производительные силы, развив при этом немалые для своего времени материальные, социальные и духовные средства общественного производства (и общения).

Речь идет об ирригационных и иных инфраструктурных сооружениях, внедрении разнообразных технических и технологических инноваций (некоторые из них позднее стали достоянием западной части ойкумены), сравнительно высоком уровне общественного разделения и координации труда, относительно эффективных формах организации производства, впечатляющем уровне развития культуры, искусства, религиозных и этических систем, отражающих

заметный прогресс в эволюции духовных элементов производительных сил.

Ханьский Китай к началу нашей эры по уровню развития, возможно, не отставал, а даже несколько опережал Римскую империю эпохи раннего принципата, экономика которой базировалась на естественных и общественных производительных силах не только Южной и Западной Европы, но также Северной Африки и Передней Азии. Усредненные показатели подушевого национального продукта в ханьском Китае и Римской империи достигали, по нашим ориентировочным расчетам и оценкам, соответственно 340-440 й 300-400 дол. (в относительных ценах 1980 г.), урожайность зерновых - 8-10 и 6-8 центнеров с гектара, уровень урбанизации (города с населением более 5 тыс. человек) - 11-12 и9- 10% , продолжительность жизни - примерно 24-28 и 22-26 лет.

Первое тысячелетие нашей эры отмечено многими событиями, среди которых: гибель империй, переселения народов, массовые пандемии, вызвавшие в дальнейшем стагнацию (Китай, Индия, Западная Европа), а в некоторых регионах мира (Ближний Восток) снижение общей численности населения (см.

Таблица 1

Динамика численности населения в странах Востока и Запада (млн. человек)

Регион,стра
Индия1
Восток 2 Ближний

Западная
Европа3

1 Включая нынешние территории Пакистана и Бангладеш.

2 Включая Северную Африку.

3 Данные в скобках - оценки, учитывающие также численность европейских эмигрантов и их потомков в переселенческих колониях и странах.

Вместе с тем за первое тысячелетие нашей эры, особенно за его последнюю треть, некоторые

страны Востока, включая Китай, Индию и мусульманский мир, совершили немалый рывок в развитии производительных сил, о чем не следует забывать в контексте рассуждений об относительной застойности экономических систем «восточного» феодализма (деспотизма) или так называемого «азиатского способа производства». В этот период получили широкое распространение технические, технологические, организационные и культурные инновации, многие из которых появились в Европе (частично они были заимствованы с Востока) лишь спустя 300-500-1000 лет.

За десять веков, отделявших сунскую эпоху от ханьского Китая, производство зерновых в расчете на душу населения возросло по меньшей мере в 1,5 раза, что в немалой степени было связано с ростом их урожайности: средневзвешенный показатель, возможно, повысился с 8-10 до 14-16 центнеров с гектара. На рубеже первого и второго тысячелетий этот индикатор в среднем по Ближнему Востоку и Северной Африке, а также в центральных районах Индии составил примерно 10-13 центнеров с гектара, превышая, таким образом, соответствующий показатель по Западной Европе по меньшей мере в 4-5 раз.

По ориентировочным оценкам подушевое производство железа в Китае, увеличившись за три столетия в 5-6 раз (в 806 г. - 0,2-0,3 кг, в 998 г. - 0,5-0,6, в 1064 г. - 1,2-1,4 кг), достигло к концу XI

в. (1078 г.) не менее 1,3-1,5 кг. Этот индикатор, вероятно, не уступал среднеевропейскому показателю

(без России) XVI - первой половины XVII вв. (в 1500 г. - 1,2-1,3 кг, в 1530 г. - 1,3-1,5, в 1700 г. - 1,6-2,0, в 1750 г. - 2,1-2,4 кг).

Согласно нашим расчетам и оценкам {табл. 2), подушевой национальный продукт Китая в 750- 800/1050-1100 гг. мог возрасти примерно в 1,6-2,0 раза, или в среднем ежегодно на 0,15-0,25% (этот показатель был выше, чем в целом по западноевропейскому региону в XI-XIII и XVI-XVШ BB ., но, возможно, соответствовал темпу подушевого экономического роста наиболее динамичных стран Западной Европы - Голландии и Англии в XVI-XVIII вв.). В соответствии с построенной нами производственной функцией, за счет количественных затрат трудовых, капитальных и природных ресурсов было получено 65-75%, а в результате роста совокупной производительности - 25-35% прироста валового продукта страны.

Все это позволяет предположить, что некоторые важные признаки (предпосылки) перехода к интенсивному экономическому росту впервые обнаружились не в Европе, как это принято считать, а на Востоке, в Китае, возможно, за 500-700 лет до начала аналогичного (или по крайней мере близкого по ряду существенных характеристик) процесса на Западе.

Таблица 2 Темпы и факторы экономического роста Китая, %

Примечания. 1. Индекс ВВП рассчитан как средневзвешенный показатель, учитывающий динамику производства зерновых, железа, рост численности населения (последний индикатор неплохо обобщает изменение уровней выпуска «продукции» в услугах и строительстве). 2. В качестве индекса массы применяемого труда использован показатель численности населения (это вполне допустимо, если принять во внимание длительность периода и традиционный характер экономики). 3. Индекс основного капитала аппроксимирован средневзвешенным индикатором кумулированного числа крупных

ирригационных объектов, а также динамики производства железа (соответствующие веса субиндексов взяты равными 2/3 и 1/3). 4. Коэффициенты эластичности прироста ВВП по живому труду (ос), основному капиталу (|3) и земельным ресурсам (у) составили для средневекового Китая соответственно 0,6; 0,2; 0,2.

По нашим ретроспективным оценкам, учитывающим динамику производства зерновых, железа, индексы реальной заработной платы и ряд других индикаторов, в XI в. ВВП в расчете на душу населения мог достигать в Китае 600-700 дол., в Индии - 550-650, на Ближнем Востоке (Египет) - 470-530 дол. (в относительных ценах 1980г.;см. табл.3). Сравнивая эти данные с полученными нами показателями по некоторым европейским обществам той эпохи, можно сделать вывод о том, чтов

начале второго тысячелетия уровень развития в странах Востока был почти в 2 раза выше, чем в Западной Европе.

Следующие оценки также свидетельствуют о значительных различиях, существовавших в то время между Востоком и Западом в других компонентах социально-экономического и культурного развития. Если в Китае в начале второго тысячелетия в городах с числом жителей более 2 тыс. человек проживало около 20% населения (при критерии «не менее 5 тыс. человек» 10-14%), а в мусульманском мире - 15-20% (свыше 5 тыс. - 10-13%), то в Западной Европе (без Испании), этот показатель не превышал 11-13% (8-9% свыше 5 тыс.).

С учетом некоторой условности ретроспективных показателей грамотности населения их оценки были скорректированы здесь в сторону снижения. Но и в таком виде итоговые данные на начало текущего тысячелетия составили по Китаю 20-30%, по Индии - 10-15, по Египту и Сирии - 8-12, а по Западной Европе не более 1-2-3% {см. табл. 3). Следовательно,превосходство Востока над

европейским миром было особенно заметным в интеллектуальных компонентах производительных сил, опирающихся на накопленный веками и тысячелетиями потенциал культуры, опыта и знаний.

Вместе с тем по такому емкому и значимому показателю, как средняя продолжительность жизни, страны Востока (23-27 лет) в целом несколько отставали от Западной Европы (26-30 лет), что, видимо, было связано с большей подверженностью первых стихийным бедствиям, в том числе наводнениям, засухам, землетрясениям, тайфунам, а также эндемическим и эпидемическим заболеваниям.

Обобщая приведенные данные, характеризующие уровень производительных сил с разных сторон, можно рассчитать своеобразный индекс развития, представляющий среднегеометрическое невзвешенное трех относительных показателей - подушевого ВВП, средней продолжительности жизни и грамотности населения (см. табл. 3). Судя по этому индикатору, реальное отставание западной части мира от восточной было примерно двух-трехкратным (1: 2,5). Прежняя оценка разрыва в уровнях развития двух макромиров, исходившая из критерия подушевого ВВП, возросла, таким образом, почти на треть.

Резюмируя, можно отметить, что к началу нынешнего тысячелетия некоторые страны Востока, и прежде всего Китай, пройдя длинный путь социоестественной адаптации, сумели в целом существенно продвинуться вперед на шкале экономического прогресса. Достаточно рационально используя «природную машину», широко применяя экстенсивные, а также (когда для этого складывались необходимые социально-экологические условия) интенсивные методы ведения хозяйства и организации производства, они достигли примерно двух-трехкратного превосходства в уровнях развития по сравнению с Западом. Экономический рост в тех странах Востока, где он действительно был более или менее заметным (например, в танско-сунском Китае), во многом происходил за счет наращивания материальных, социальных и духовных средств и условий производства, распространения технологических и иных инноваций. В значительной мере это явилось результатом прогресса в накоплении опыта, знаний, повышения грамотности, культуры, а также некоторого развития частного предпринимательства и инициативы людей (земледельцев и ремесленников, купцов, чиновников и ученых).

Достигнув в прошлом сравнительно высокого, по историческим меркам, «рейтинга», страны Востока не сумели его сохранить в последующие столетия. Возникает ряд вопросов. Когда, почему и как отстал Восток? Можно ли говорить об абсолютной деградации производительных сил? Или речь идет об относительном упадке в расчете на душу населения к уровню стран Запада?

Не ставя в данном разделе учебника непосильной задачи - досконально исследовать всю гамму вопросов, связанных с отставанием Востока (которые широко обсуждаются в научной литературе), сфокусируем основное внимание на проблематике эволюции производительных сил в доиндустриальную эпоху.

Начнем с демографической составляющей, которая в традиционных обществах с преимущественно экстенсивным способом производства определяла важнейшие контуры их экономической динамики. При всех неточностях и условностях имеющихся оценок очевидно, что в

рамках восьмисот летнего периода (XI-XVIII вв.) в ряде крупных стран (регионов) Востока обнаружился в тенденции существенный рост населения. Особенно рельефно сопоставление с первым тысячелетием

(см. табл. 1).

В 1000-1800 гг. численность населения Китая, несмотря на ее значительные флуктуации в этот период, возросла примерно в 5 раз; в Индии отмеченный показатель увеличился почти втрое, а по Ближнему Востоку он практически не изменился.Многократное увеличение демографического

потенциала в двух крупнейших странах Востока означало также и существенное, хотя, возможно, и не вполне адекватное расширение потребительного и производительного потенциалов. Иными словами, тезис об абсолютной деградации производительных сил не корректен для крупнейших восточных сообществ.

Вместе с тем, судя по имеющимся расчетам и оценкам (см. табл. 3), подушевой национальный продукт в ряде крупных стран и регионов Востока в XI-XVIII вв. не имел тенденции к росту и, повидимому, несколько сократился. Важно подчеркнуть, что, во-первых, величина учтенного здесь снижения - за 7-8 веков примерно на 1/5 - весьма небольшая, позволяющая говорить скорее о стагнации (падение в среднем ежегодно на 0,02-0,04%), чем о сколько-нибудь глубоком кризисе. Вовторых, в рамках изучаемого длительного периода во всех трех странах удалось диагностировать, правда пока еще в самом общем виде, по 2-3 колебательных контура (волны), каждый из которых включает фазы подъема, стагнации и спада и по своей протяженности примерно в 5-6 раз превышает длину обычного кондратьевского цикла (40-60 лет)1 .

Хотя идентификация длинноволновых процессов - тема специального исследования, предполагающего в качестве предварительного условия создание весьма солидного и специфического банка данных, тем не менее, можно констатировать, что первая серия расчетов (подушевой динамики производства зерновых), выполненных по ряду «опорных» точек, в целом подтверждает высказанную учеными-китаистами гипотезу о существовании длительных «династических» циклов экономической конъюнктуры. Нечто подобное «просматривается» на

Таблица 3
Динамика индекса развития1					в странах Востока и Запада в XI-XVIII
				Середина					Конец XVIII в.
				8-12)2
взвешенная3 ,Е 1
Великобритания
Германия
взвешенная, Е 2
Соотношение
	развития, 8-2,0
Н=Е1 :Е2

Индекс развития (D) рассчитан по формуле

где А., В., С.. - для каждой (/) страны и для каждого(J) года означают соотвестственно подушевой ВВП в паритетах покупательной способности валют (международные доллары 1980 г.), среднюю продолжительность жизни, процент грамотных среди взрослого населения;А х , В х , С. - аналогичные показатели по Великобритании за

2 В скобках даны оценки.

3 Средние по группам стран показатели взвешены по численности населения.

материалах фатимидско-айюбидского (969-1250), мамлюкско-го (1250-1517) и османского Египта (1517-1918), а также Индии эпохи Делийского султаната (1206-1526) и Великих Моголов (15261857).

Итак, три крупные страны Востока имели во многом не схожие траектории, разные ритмы и неодинаковые темпы развития в Средние века и Новое время. Если перемножить индексы изменения численности населения и подушевого продукта, то окажется, что в 1000-1800 гг. национальный продукт в Китае возрос в 3,5-4 раза, в Индии - более чем вдвое (на 100-130%), а в Египте (а возможно и в целом на Ближнем Востоке) он сократился примерно на 1/3. Вместе с тем у этих государств (субрегионов) есть и немало общего: несмотря на отдельные попытки, предпринятые в рамках длительных циклов хозяйственной конъюнктуры, странам Востока в силу ряда обстоятельств (которые будут рассмотрены ниже) не удалось создать долговременно действующий механизм расширенного воспроизводства, выходящего за пределы экстенсивного роста.

Анализируя причины возникновения и развития феномена отставания (отсталости) стран Востока, заметим, что в XII-XIX вв. для них была характерна сравнительно высокая степень нестабильности воспроизводственного процесса (резкие перепады в численности населения, уровнях производства, объемах используемых ресурсов). В отличие от Западной Европы, расположенной в умеренных широтах на периферии Евразии, страны и народы Востока взаимодействуя с могучей и не всегда благодатной природой, нередко испытывали жестокие экологические и социальные потрясения. Засухи, наводнения, землетрясения, тайфуны, цунами, а также опустошительные набеги кочевников и иные проявления крайней нестабильности обусловили значительные, периодически повторявшиеся разрушения производительных сил стран Востока.

Серьезные последствия имели различные эпидемии и пандемии, масштабы которых, по мнению специалистов, в отдельные периоды Средневековья и Нового времени превосходили размах аналогичных процессов в Западной Европе. Население стран, расположенных в тропиках и субтропиках, было в сильной степени подвержено инвазионным и эндемическим заболеваниям (малярия, шистосоматоз и т.п.). Вследствие ослабленного здоровья, жаркого, изнурительного климата и недоедания индивидуальная производительность в странах Южной, Юго-Восточной Азии и Северной Африки в среднем снижалась в 1,5-2 раза.

В отличие от Западной Европы, сумевшей к началу второго тысячелетия укрепить свои, основные рубежи и приступить к интенсивному освоению окраин, ведущие страны Востока испытывали периодически возраставший натиск со стороны обширной периферии (степи, полупустыни, пустыни), кото- -рую при тогдашнем уровне военной технологии было практически невозможно эффективно контролировать.

Последствия опустошительных набегов и завоеваний кочевников трудно даже представить себе сегодня. К примеру, монголы в XIII в. и маньчжуры в XVII в. уничтожили в ходе установления своего господства соответственно 1/3 и 1/6 часть китайского населения. Разрушение эффективных, но весьма хрупких производительных сил стран Востока, например, ирригационных сооружений, без их своевременного восстановления превращало цветущие края либо в пустыни, либо в ядовитые болота. Голод и эпидемии, вызванные и усиленные войнами, увеличивали размеры гекатомб. Угон в плен квалифицированной части населения, значительное сокращение общей его численности, а также поголовья скота крайне затрудняли восстановление разрушенного хозяйства.

Отмеченные выше природные и военно-политические факторы наложили немалый отпечаток на особенности эволюции общественных структур и производительных сил стран Востока. Возникшее в целях мобилизации подданных для коллективной эксплуатации могучей природы, а также для ожесточенной борьбы с внешними и внутренними врагами за право распоряжаться значительным прибавочным продуктом, государство в азиатских и североафриканских обществах сложилось, вероятно, раньше, чем возникли относительно развитые, в том числе рыночные, формы горизонтальной интеграции социума. Оно приобрело при всех немаловажных различиях, существовавших между странами и регионами Востока, основные черты того, что обычно называютвосточным деспотизмом.

Общество подобного типа с преобладанием вертикальных (командных) импульсов и связей над обратными, а также горизонтальными связями, самодовлеющее, в известном смысле тотальное (т.е. без четкого разделения властей, скажем, на светскую и духовную) и дистрибутивное по своему характеру, было при всех его изъянах вовсе не ошибкой истории, а достаточно жизнеспособной системой, просуществовавшей не одно тысячелетие.

Поддержание и восстановление определенного уровня стабильности после необычайно жестких экологических и военно-политических токов нередко достигалось ценой существенного ослабления горизонтальных связей, подавления индивида, консервации традиционных институтов, ограничивавших импульсы к развитию.

и налоговые изъятия, отчуждаемые у крестьян в юаньском, минском и цинс-ком Китае, в делийском султанате, могольской Индии, сефевидском Иране, а также в ближневосточных государствах эпохи Средневековья и Нового времени, порой достигали 40-50% собранного урожая (конечно, крестьяне, бывало, утаивали часть продукции, но и чиновники и откупщики нередко выколачивали больше, чем это было «положено»). По данным отечественных и зарубежных востоковедов, в XI-XIII вв. на Ближнем Востоке (Египет, Сирия) отчуждалось у крестьян-землевладельцев 25%, у арендаторов - 62, у издольщиков - 75 и у батраков 82% произведенного ими сельскохозяйственного продукта. На Ближнем Востоке в конце XVIII - начале XIX вв. феллахи, случалось, отдавали в виде налогов (и ренты) до 2/3 урожая; элита (0,1-0,3% населения) в могольской Индии, Османской империи, сефевидском Иране присваивала 15-20% национального продукта. В цинском Китае этот показатель в среднем был, возможно, вдвое меньше (8-10%), однако и он превышал европейские «стандарты»: в ранней Римской империи и в Англии эпохи королевы Елизаветы I этот индикатор достигал 5-7%.

Стремясь сохранить и увеличить свои богатства, восточные правители, во-первых, как правило, ограничивали развитие частной инициативы, справедливо усматривая в ней серьезную опасность своему существованию, угрозу стабильности; во-вторых, всемерно наращивали средства военно-политического

и идеологического давления на своих подданных и ближайших соседей. В Китае в последней четверти XI в. военные расходы (по минимальным оценкам) могли составлять 3-6% ВНП.

В аббасидском халифате во времена правления аль-Мансу-ра, Харун ар-Рашида и аль-Мамуна (754-833) этот показатель, возможно, равнялся 6-7% национального продукта стран Ближнего Востока. В государстве Салах-ад-Дина во времена третьего крестового похода (1189-1192) военные расходы достигали не менее 8-10% национального продукта. Примерно в такую же величину можно оценить военные затраты Османской империи к концу правления турецкого султана Сулеймана I Кануни(15201566). В могольской Индии военные расходы возросли с 12-15% ее национального продукта в15951605 гг. до 18-23% в 1680-1688 гг., при этом около чет верти населения империи непосредственно обслуживало ее вооруженные силы.

В то же время, по имеющимся оценкам, в средневековых государствах Западной Европы затраты на содержание армий в среднем не превышали 5-10% их национального продукта. Например, в Англии в1688 г. этот показатель составлял 5-6%. Вместе с тем в периоды особенно ожесточенных конфликтов, к которым следует отнести тридцатилетнюю и ряд других войн, отмеченный показатель возрастал до 6- 12%. Обобщая приведенные данные, следует отметить, чтов восточных деспотиях относительная

доля военных, по сути дела непроизводительных, расходов была в целом несколько выше, чем в досовременных обществах Запада.

После Акбара моголы не имели постоянно действовавшей системы помощи голодающим. Сефевидский режим кое-как поддерживал бедствовавших во время засух. По мнению исследователей, помощь голодающим в странах Востока была меньше, чем в странах Западной Европы в XVII-XVIII вв. Однако в цинском Китае XVIII в. была, по-видимому, создана относительно развитая для того времени система зернохра- " нилищ для экстренного снабжения населения. Но в Китае и других азиатских обществах не было эффективно действовавших карантинных и санитарных кордонов, подобных тем, что существовали в Европе для борьбы с распространением эпидемий.

История стран Востока насчитывает немало мудрых правителей. Вместе с тем система, в которой

ничем не ограниченный деспотизм был доминантой общественного устройства, порождала обстановку, в которой порой царило некомпетентное всевластие. Так, в Османской империи после смерти Сулеймана Великолепного и вплоть до начала XVIII в. сменилось 13 весьма слабых и ограниченных султанов.

В отличие от западноевропейских стран, где уже в XIII- XVI вв. государство способствовало формированию разнообразных компонентов инфраструктуры (на основе которой выросла система меркантилизма), страны Востока оказались в целом не способны реализовать подобную политику.

Начиная с XVI-XVII вв. стало заметно отставание восточных от европейских стран по темпам наращивания транспортных средств (строительство кораблей, портов, дорог, каналов) и систем коммуникаций (книгопечатание, развитие грамотности).

Если западноевропейские государства, проводившие экспансионистскую политику при этом, как правило, поощряли внутри- и межцивилизационные контакты, стимулировали экспорт готовых изделий,

то страны Востока в позднее средневековье стали в большей или меньшей мере придерживаться изоляционистской или недостаточно активной внешнеэкономической политики.Правители династии Мин в Китае наложили запрет на морскую торговлю с 1436 г. (и это после колоссальных достижений китайских флотоводцев; а северная граница была блокирована кочевниками). Немалые препятствия на пути расширения внешнеэкономических связей существовали и при Цинах, опасавшихся утечки технологий производства различных китайских изделий, в том числе оружия, в другие страны и едва ли в полной мере отдававших себе отчет, что империя, несмотря на все ее экономические успехи, начиная с XVIII в. все больше и больше технически отставала от ведущих европейских держав.

Кастовые ограничения, а также грабительская политика могольских властей сдерживали, хотя и не блокировали развитие внешней торговли, отдавая ее в распоряжение инонациональных меньшинств. Если в Цинской и Османской империях внешнеторговая квота (доля в ВНП) не превышала 1-2%, то в могольской Индии этот показатель был в несколько раз выше. В торговле с Индией, вывозившей высококачественные текстильные и иные товары, европейцы вплоть до последней трети XVIII в. имели пассивное сальдо, компенсируя его экспортом драгоценных металлов.

Ближневосточные государства в конце первого - начале второго тысячелетия активно участвовали в межцивилизаци-Онных контактах, обогащая свою и мировую культуру, имели интенсивные внешнеэкономические связи, экспортируя в страны христианского мира преимущественно готовые товары (ткани, металлоизделия, бумагу, стекло и т.п.). Однако в последующие столетия ситуация изменилась. Это было связано не только с технологическим прогрессом в Западной Европе, в том числе с «малой» промышленной революцией XI-XIII вв., но и с существенным ослаблением экономических позиций арабо-мусульманского мира, ставшего зоной интенсивных войн, вторжений, разрушений и пандемий, которые повлекли за собой упадок различных производств и ремесел, деградацию техники и снижение качества продукции.

Ближний Восток, начиная с XV-XVI вв., стал постепенно превращаться в полупериферию, а впоследствии - в сырьевую периферию Европы, чему в немалой мере способствовала торговоэкономическая политика Блистательной Порты, стимулировавшая импорт (османы, как известно, боялись голода и товарного дефицита) и ограничивавшая экспорт введением на него чрезмерных налогов.

Начиная с XIV в. в Китае резко. сократилось количество изобретений, а технологический упадок на Ближнем Востоке и в Индии обозначился в течение XII-XV вв. Производство железа в расчете на душу населения, достигавшее в Китае в конце XI в. 1,3-1,5 кг в год, в середине XVIII в. уже не превышало 0,8-1,2 кг (как и в Индии). Социально-институциональные (например, кастовые), а также экологические и ресурсные дефициты (непостоянство водного стока рек, вырубка лесов, нехватка тяглового скота и т.п.) привели к существенному отставанию стран Востока по уровню энергообеспеченности. Средняя энерговооруженность китайца уступала соответствующему показателю по Западной Европе в XIII в. в 2,5-3 раза, а в XVI в. - уже в 4-5 раз. В XVI в. в Передней Азии

Понятие физической величины - общее в физике и метрологии и применяется для описания материальных систем объектов.

Физическая величина, как указывалось выше, - это характеристика, общая в качественном отношении для множества объектов, процессов, явлений, а в количественном - индивидуальная для каждого из них. Например, все тела обладают собственной массой и температурой, но числовые значения этих параметров для разных тел различны. Количественное содержание этого свойства в объекте является размером физической величины, числовую оценку ее размеров называют значением физической величины .

Физическая величина, выражающая одно и то же в качественном отношении свойство, называется однородной (одноименной ).

Основная задача измерений - получение информации о значениях физической величины в виде некоторого количества принятых для нее единиц.

Значения физических величин подразделяются на истинные и действительные.

Истинное значение - это значение, идеальным образом отражающее качественно и количественно соответствующие свойства объекта.

Действительное значение - это значение, найденное экспериментально и настолько приближенное к истинному, что может быть принято вместо него.

Физические величины классифицируют по ряду признаков. Различают следующие классификации :

1) по отношению к сигналам измерительной информации физические величины бывают: активные - величины, которые без использования вспомогательных источников энергии могут быть преобразованы в сигнал измерительной информации; пассив ные - величины, которые нуждаются в использовании вспомога­тельных источников энергии, посредством которых создается сигнал измерительной информации;

2) по признаку аддитивности физические величины разделяются на: аддитивные , или экстенсивные, которые можно измерять по частям, а также точно воспроизводить с помощью многозначной меры, основанной на суммировании размеров отдельных мер; не аддитивные, или интенсивные, которые непосредственно не измеряются, а преобразуются в измерение величины или измерение путем косвенных измерений. (Аддитивность (лат. additivus - прибавляемый) - свойство величин, состоящее в том, что значение величины, соответствующее целому объекту, равно сумме значений величин, соответствующих его частям).

Эволюция развития систем физических единиц.

Метрическая система мер - первая система единиц физических величин

была принята в 1791 г. Национальным собранием Франции. Она включала в себя единицы длины, площади, объема, вместимости и веса , в основу которых были положены две единицы - метр и килограмм . Она отличалась от системы единиц, ис­пользуемой сейчас, и еще не была системой единиц в современном понимании.

Абсолютная система единиц физических величин .

Методику построения системы единиц как совокупности основных и производных единиц разработал и предложил в 1832 г. немецкий математик К. Гаусс, назвав ее абсолютной системой. За основу он взял три независимые друг от друга величины - массу, длину, время .

За основные единицы измерения этих величин он принял миллиграмм, миллиметр, секунду , предполагая, что остальные единицы можно определить с их помощью.

Позднее появился ряд систем единиц физических величин, построенных по принципу, предложенному Гауссом, и базирующихся на метрической системе мер, но различающихся основными единицами.

В соответствии с предложенным принципом Гаусса основными системами единиц физических величин являются:

Система СГС , в которой основными единицами являются сантиметр как единица длины, грамм как единица массы и секунда как единица времени; была установлена в 1881 г.;

Система МКГСС . Применение килограмма как единицы веса, а позднее как единицы силы вообще привело в конце XIX в. к формированию системы единиц физических величин с тремя основными единицами: метр - единица длины, килограмм - сила - единица силы, секунда - единица времени;

5. Система МКСА - основными единицами являются метр, килограмм, секунда и ампер. Основы этой системы предложил в 1901 г. итальянский ученый Дж. Джорджи.

Международные отношения в области науки и экономики требовали унификации единиц измерения, создания единой системы единиц физических величин, охватывающей различные отрасли области измерений и сохраняющей принцип когерентности, т.е. равенство единице коэффициента пропорциональности в уравнениях связи между физическими величинами.

Система СИ . В 1954 г. комиссия по разработке единой Международной

системы единиц предложила проект системы единиц, который был утвержден в 1960 г . XI Генеральной конференцией по мерам и весам. Международная система единиц (сокращенно СИ) свое название взяла от начальных букв французского наименования Система Интернешнл.

Международная система единиц (СИ) включает в себя семь основных (табл. 1), две дополнительные и ряд внесистемных единиц измерения.

Таблица 1 - Международная система единиц

Физические величины, имеющие официально утвержденный эталон	Единица измерения	Сокращенное обозначение единицы физической величины
			международное
	килограмм
Сила электрического тока
Температура
Единица освещенности
Количество вещества

Источник: Тюрин Н.И. Введение в метрологию. М.: Издательство стандартов, 1985.

Основные единицы измерения физических величин в соответствии с решениями Генеральной конференции по мерам и весам определяются следующим образом:

метр - длина пути, который проходит свет в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды;

килограмм равен массе международного прототипа килограмма;

секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома Сs 133 ;

ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызывает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия;

кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего ионохранические излучения, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1 / 683 Вт/ср;

кельвин равен 1 /273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды;

моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в С 12 массой 0,012 кг 2 .

Дополнительные единицы Международной системы единиц для измерения плоского и телесного углов:

радиан (рад) - плоский угол между двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу. В градусном исчислении радиан равен 57°17"48" 3 ;

стерадиан (ср) - телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы.

Дополнительные единицы СИ применяются для образования единиц угловой скорости, углового ускорения и некоторых других величин. Радиан и стерадиан используются для теоретических построений и расчетов, так как большинство важных для практики значений углов в радианах выражаются трансцендентными числами.

Внесистемные единицы:

За логарифмическую единицу принята десятая доля бела - децибел (дБ);

Диоптрия - сила света для оптических приборов;

Реактивная мощность-вар (ВА);

Астрономическая единица (а.е.) - 149,6 млн км;

Световой год - расстояние, которое проходит луч света за 1 год;

Вместимость - литр (л);

Площадь - гектар (га).

Логарифмические единицы подразделяются на абсолютные, которые представляют собой десятичный логарифм отношения физической величины к нормированному значению, и относительные, образующиеся как десятичный логарифм отношения любых двух однородных (одноименных) величин.

К единицам, не входящим в СИ, относятся градус и минута. Остальные единицы являются производными.

Производные единицы СИ образуются с помощью простейших уравнений, которые связывают величины и в которых числовые коэффициенты равны единице. При этом производная единица называется когерентной.

Размерность является качественным отображением измеряемых величин. Значение величины получают в результате ее измерения или вычисления в соответствии с основным уравнением из мерения: Q = q * [ Q ]

где Q - значение величины; q - числовое значение измеряемой величины в условных единицах; [Q] - выбранная для измерения единица.

Если в определяющее уравнение входит числовой коэффициент, то для образования производной единицы в правую часть Уравнения следует подставлять такие числовые значения исходных величин, чтобы числовое значение определяемой производной единицы было равно единице.

(Например, за единицу измерения массы жидкости принят 1мл.,поэтому на упаковке обозначается: 250мл., 750 и т.д., но если за ед. измерения принять 1л., тогда то же кол-во жидкости будет обозначено 0,25л., 075л. соответственно).

Как один из способов образования кратных и дольных единиц используется десятичная кратность между большими и меньшими единицами, принятая в метрической системе мер. В табл. 1.2 приводятся множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования.

Таблица 2 - Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования

Множитель	Приставка	Обозначение приставки
			международное

(Эксаба́йт - единица измерения количества информации, равная 1018 или 260 байтам. 1 ЭэВ (эксаэлектронвольт) = 1018 электронвольт = 0.1602 джоуля)

Следует учитывать, что при образовании кратных и дольных единиц площади и объема с помощью приставок может возникнуть двойственность прочтения в зависимости оттого, куда добавляется приставка. Например, 1 м 2 можно использовать как 1 квадратный метр и как 100 квадратных сантиметров, что далеко не одно и то же, потому что 1 квадратный метр это 10 000 квадратных сантиметров.

Согласно международным правилам, кратные и дольные единицы площади и объема следует образовывать, присоединяя приставки к исходным единицам. Степени относятся к тем единицам, которые получены в результате присоединения приставок. Например, 1 км 2 = 1 (км) 2 = (10 3 м) 2 == 10 6 м 2 .

Для обеспечения единства измерений необходима тождественность единиц, в которых проградуированы все средства измерений одной и той же физической величины. Единство измерений достигается хранением, точным воспроизведением установленных единиц физических величин и передачей их размеров всем рабочим средствам измерений с помощью эталонов и образцовых средств измерений.

Эталон - средство измерения, обеспечивающее хранение и воспроизведение узаконенной единицы физической величины, а также передачу ее размера другим средствам измерения.

Создание, хранение и применение эталонов, контроль их состояния подчиняются единым правилам, установленным ГОСТ «ГСИ. Эталоны единиц физических величин. Порядок разработки, утверждения, регистрации, хранения и применения».

По подчиненности эталоны подразделяются на первичные и вторичные и имеют следующую классификацию.

Первичный эталон обеспечивает хранение, воспроизведение единицы и передачу размеров с наивысшей в стране точностью, достижимой в данной области измерений:

- специальные первичные эталоны - предназначены для воспроизведения единицы в условиях, в которых прямая передача размера единицы от первичного эталона с требуемой точностью технически неосуществима, например для малых и больших напряжений, СВЧ и ВЧ. Их утверждают в качестве государственных эталонов. Ввиду особой важности государственных эталонов и для придания им силы закона на каждый государственный эталон утверждается ГОСТ. Создает, утверждает, хранит и применяет государственные эталоны Государственный комитет по стандартам.

Вторичный эталон воспроизводит единицу в особых условиях и заменяет при этих условиях первичный эталон. Он создается и утверждается для обеспечения наименьшего износа государствен­ного эталона. Вторичные эталоны в свою очередь делятся по назначению :

Эталоны-копии - предназначены для передачи размеров единиц рабочим эталонам;

Эталоны сравнения - предназначены для проверки сохранности государственного эталона и для замены его в случае порчи или утраты;

Эталоны-свидетели - применяются для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличаемы друг с другом;

Рабочие эталоны - воспроизводят единицу от вторичных эталонов и служат для передачи размера эталону более низкого разряда. Вторичные эталоны создают, утверждают, хранят и применяют министерства и ведомства.

Эталон единицы - одно средство или комплекс средств измерений, обеспечивающих хранение и воспроизведение единицы с целью передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений, выполненных по особой спецификации и официально утвержденных в установленном порядке в качестве эталона.

Воспроизведение единиц в зависимости от технико-экономических требований производится двумя способами :

- централизованным - с помощью единого для всей страны или группы стран государственного эталона. Централизованно воспроизводятся все основные единицы и большая часть производных;

- децентрализованным - применим к производным единицам, размер которых не может передаваться прямым сравнением с эталоном и обеспечивать необходимую точность.

Стандартом установлен многоступенчатый порядок передачи размеров единицы физической величины от государственного эталона всем рабочим средствам измерения данной физической величины с помощью вторичных эталонов и образцовых средств измерения различных разрядов от наивысшего первого к низшим и от образцовых средств к рабочим.

Передача размера осуществляется различными методами по­верки, преимущественно известными методами измерений. Передача размера ступенчатым способом сопровождается потерей точности, однако многоступенчатость позволяет сохранять этало­ны и передавать размер единицы всем рабочим средствам измерения.

Во времени живя, мы времени не знаем
Тем самым мы себя не понимаем
В такое время мы, однако, родились?
Какое время нам прикажет: «Удались»!
И как нам распознать, что наше время значит?
И что за будущее наше время прячет?
Но время – это мы! Никто иной!
Мы с вами!

П.Флеминг

Среди многочисленных физических величин существуют основные базовые, через которые выражаются все остальные с помощью определенных количественных соотношений. Это – длина, время и масса. Рассмотрим подробнее эти величины и их единицы измерения.

1. ДЛИНА. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЙ

Длина – мера для измерения расстояния . Она характеризует протяженность в пространстве. Попытки субъективных измерений длины отмечались более 4000 лет назад: в III веке в Китае изобрели прибор для измерения расстояний: легкая тележка имела систему зубчатых передач, соединенную с колесом и барабаном. Каждое ли (576 м) отмечалось ударом барабана. С помощью этого изобретения министр Пей Сю создал «Региональный атлас» на 18 листах и большую карту Китая на шелке, которая была так велика, что одному человеку было трудно ее развернуть.
Существуют интересные факты измерения длины. Так, например, моряки измеряли свой путь трубками , т. е. расстоянием, которое проходит судно за время, за которое моряк выкуривает трубку. В Испании похожей единицей была сигара , а в Японии – лошадиный башмак (соломенная подошва, заменявшая подкову). Были и шаги (у древних римлян), и аршины (?71 см), и пяди (?18 см). Поэтому неоднозначность результатов измерений показала необходимость введения согласованной единицы. Действительно, дюйм (2,54 см, введенный как длина большого пальца, от глагола «дюйм») и фут (30 см, как длина ступни от английского «фут» – ступня) было трудно сравнивать.

Рис.1. Метр как эталон длины с 1889 по 1960г

С 1889 по 1960 г в качестве единицы длины использовалась одна десятимиллионная часть расстояния, измеренного вдоль Парижского меридиана от Северного полюса до экватора, – метр (от греч. metron – мера) (рис.1).
В качестве эталона длины использовался стержень из платиново-ириадиевого сплава, хранился он в Севре, около Парижа. До 1983 г метр считался равным 1650763,73 длины волны оранжевой спектральной линии, излучаемой криптоновой лампой.
Открытие лазера (в 1960 году в США) позволило измерить скорость света с большей степенью точности (?с=299 792 458 м/с) по сравнению с криптоновой лампой.
Метр – единица длины, равная расстоянию, которое проходит свет в вакууме за время? 99 792 458 с.

Диапазон измерения размера объектов в природе приведен на рисунке 2.

Рис.2. Диапазон измерения размера объектов в природе

Методы измерения расстояний. Для измерения сравнительно небольших расстояний и размеров тел применяют рулетку, линейку, метр. Если измеряемые объемы малы и требуется большая точность, то измерения проводят микрометром, штангельциркулем. При измерении больших расстояний используют разные методы: триангуляцию, радиолокацию. Например, расстояние до любой звезды или Луны измеряют методом триангуляции (рис.3).

Рис.3. Метод триангуляции

Зная базу – расстояние l между двумя телескопами, расположенными в точках А и В на Земле, и углы а1 и а2 , под которыми они направлены на Луну, – можно найти расстояния АС и ВС:

При определении расстояния до звезды в качестве базы можно использовать диаметр орбиты Земли, вращающейся вокруг Солнца (рис. 4).

Рис.4. Определение расстояния до звезды

В настоящее время расстояние ближайших к Земле планет измеряется методом лазерной локации . Луч лазера, посланный, например, в сторону Луны, отражается и, возвращаясь на Землю, принимается фотоэлементом (Рис. 5).

Рис. 5. Измерение расстояний методом лазерной локации

Измеряя промежуток времени t0, через который возвращается отраженный луч, и зная скорость света «с», можно найти расстояние до планеты: .

Для измерения малых расстояний с помощью обычного микроскопа можно разделить метр на миллион частей и получить микрометр , или микрон . Однако продолжать таким образом деление невозможно, так как предметы, размеры которых меньше 0,5 микрона, нельзя увидеть в обычный микроскоп.

Рис.6. Фотография атомов углерода в графите, сделанная с помощью ионного микроскопа

Ионный микроскоп (рис. 6) позволяет проводить измерения диаметра атомов и молекул порядка 10~10м. Расстояние между атомами - 1,5?10~10м. Внутриатомное пространство практически пустое, с крошечным ядром в центре атома. Наблюдение рассеяния частиц высокой энергии при прохождении сквозь слой вещества позволяет зондировать вещество вплоть до размера атомных ядер (10–15м).

2. ВРЕМЯ. ИЗМЕРЕНИЕ РАЗНЫХ ПРОМЕЖУТКОВ ВРЕМЕНИ

Время – мера измерение разных промежутков времени . Это мера скорости, с которой происходят какие-либо изменения, т.е. мера скорости развития событий. В основу измерения временем положены периодические, повторяющиеся циклические процессы.
Считают, что первыми часами был гномон , изобретенный в Китае в конце XVI века. Время измеряли по длине и направлению тени от вертикального шеста (гномона), освещенного солнцем. Этот указатель тени и служил первыми часами.
Давно замечено было: максимальной устойчивостью и повторяемостью обладают астрономические явления; день сменяется ночью регулярно чередуются времена года. Эти все явления связаны с движением Солнца на небесной сфере. На их основе и создан календарь.
Измерения небольших промежутков времени (порядка 1 час) долго оставалось трудной задачей, с которой блестяще справился голландский ученый Христиан Гюйгенс (рис.7).

Рис.7. Христиан Гюйгенс

Он в 1656 г сконструировал маятниковые часы, колебания в которых поддерживала гиря и погрешность которых составляла 10 с в сутки. Но, несмотря на постоянное совершенствование часов и увеличение точности измерения времени, секунду (определенную как 1/86400 суток) нельзя было использовать в качестве постоянного эталона времени. Это объясняется незначительным замедлением скорости вращения Земли вокруг своей оси и соответственно увеличением периода обращения, т.е. длительности суток.
Получение стабильного эталона времени оказалось возможным в результате исследований спектров излучения разных атомов и молекул, что позволило измерить время с уникальной точностью. Период электромагнитных колебаний, излучаемых атомами, измеряется с относительной погрешностью порядка 10–10 с (рис.8).

Рис.8. Диапазон измерения времени объектов Вселенной

В 1967 г был введен новый эталон секунды. Секунда – эта единица времени, равная 9 192 631 770 периодам излучения изотопа атома цезия – 133.

Излучение цезия – 133 легко воспроизводится и измеряется в лабораторных условиях. Погрешность таких «атомных часов» за год составляет 3*10-7 с.
Для измерения большего промежутка времени используется периодичность иного рода. Многочисленные исследования радиоактивных (распадающихся со временем) изотопов показали, что время, за которое их число уменьшается в 2 раза (период полураспада), является постоянной величиной. Это означает, что период полураспада позволяет выбирать масштаб времени.
Выбор изотопа для измерения времени зависит от того, какой ориентировочно интервал времени измеряется. Период полураспада должен быть соизмерим с предполагаемым интервалом времени (табл. 1).

Таблица 1

Период полураспада некоторых изотопов

При археологических исследованиях наиболее часто измеряют содержание изотопа углерода 14С, период полураспада которого составляет 5730 лет. Возраст древней рукописи оценивается в 5730 лет, если содержание 14С в ней в 2 раза меньше первоначального (которое известно). При уменьшении содержания 14С в 4 раза по сравнению с первоначальным, возраст объекта кратен двум периодам полураспада, т. е. равен 11 460 годам. Для измерения еще большего интервала времени используются другие радиоактивные изотопы, имеющие больший период полураспада. Изотоп урана 238U (период полураспада 4,5 млрд. лет) в результате распада превращается в свинец. Сравнение содержания урана и свинца в горных породах и воде океанов позволило установить примерный возраст Земли, который составляет около 5,5 млрд. лет.

3. МАССА

Если длина и время – фундаментальные характеристики времени и пространства, то масса является фундаментальной характеристикой вещества. Массой обладают все тела: твердые, жидкие, газообразные; разные по размерам (от 10–30 до 1050 кг), указанные на рис 9.

Рис.9. Диапазон измерения массы объектов Вселенной

Масса характеризует равные свойства материи.

О массе тел человек вспоминает в самых разных ситуациях: при покупке продуктов, в спортивных играх, строительстве… – во всех видах деятельности найдется повод поинтересоваться массой того или иного тела. Масса не менее загадочная величина, чем время. Эталоном массы 1 кг, начиная с 1884 г., является платиново-иридиевый цилиндр, хранящийся в Международной палате мер и весов близ Парижа. Национальные палаты мер и весов имеют копии такого эталона.
Килограмм – единица массы, равная массе международного эталона килограмма.
Килограмм (от французских слов kilo – тысяча и gramme – мелкая мера). Килограмм приблизительно равен массе 1 л чистой воды при 15 0 С.
Работа с реальным эталоном массы требует особой тщательности, так как прикосновение щипцов и даже воздействие атмосферного воздуха может привести к изменению массы эталона. Определение массы объектов, имеющих объем, соизмеримый с объемом эталона массы, можно проводить с относительной погрешностью порядка 10–9кг.

4. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

Для проведения разного рода исследований и экспериментов применяют физические приборы. По мере развития физики они совершенствовались и усложнялись (см. Приложение ).
Некоторые физические приборы очень просты, например линейка (рис.10), отвес (груз, подвешенный на нити), позволяющий проверять вертикальность конструкций, уровень, термометр, секундомер, источник тока; электрический двигатель, реле и др.

Рис.10. Линейка

В научных экспериментах часто используют сложные приборы и установки, которые совершенствовались и усложнялись по мере развития науки и техники. Так, для изучения свойств элементарных частиц, входящих в состав какого-либо вещества, используют ускорители - огромные, сложнейшие установки, снабженные множеством различных измерительных и регистрирующих приборов. В ускорителях частицы разгоняются до огромных скоростей, близких к скорости света, и становятся «снарядами», бомбардирующими вещество, помещенное в специальных камерах. Происходящие при этом явления позволяют сделать выводы о строении атомных ядер и элементарных частиц. Созданный в 1957 г. большой ускоритель в г. Дубне под Москвой имеет диаметр 72 м, а ускоритель в г. Серпухове имеет диаметр 6 км (рис 11).

Рис.11. Ускоритель

При выполнении астрономически наблюдений используют различные приборы. Основным астрономическим прибором является телескоп. Он позволяет получить изображение солнца, Луны, планет.

5. МЕТРИЧЕСКАЯ МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ «СИ»

Измеряют все: медики определяют температуру тела, объем легких, рост, пульс пациентов; продавцы взвешивают продукты, отмеряют метры тканей; портные снимают мерку с модниц; музыканты строго выдерживают ритм и темп, считая такты; фармацевты взвешивают порошки и отмеряют в склянки необходимое количество микстуры; учителя физкультуры не расстаются с рулеткой и секундомером, определяя выдающиеся спортивные достижения школьников... Все жители планеты измеряют, прикидывают, оценивают, сверяют, отсчитывают, различают, отмеряют, измеряют и считают, считают, считают...
Каждый из нас, без сомнения, знает, что, прежде чем измерять, нужно установить «единицу, с которой вы будете сравнивать измеряемый отрезок пути или промежуток времени, или массу».
Ясно и другое: о единицах нужно договариваться всем миром, иначе возникнет невообразимая путаница. В играх и то возможны недоразумения: у одного шаг намного короче, у другого – длиннее (Пример: «Будем бить пенальти с семи шагов»). Ученые всего мира предпочитают работать с согласованной и логически последовательной системой единиц измерения. На Генеральной конференции мер и весов в 1960 г. было достигнуто соглашение о международной системе единиц –.Systems International d"Unite"s (сокращенно – «единицы измерения СИ»). Эта система включает семь основных единиц измерения, а все остальные единицы измерения производные выводятся из основных умножением или делением одной единицы на другую без числовых пересчетов (Табл. 2).

Таблица 2

Основные единицы измерения «Си»

Международная система единиц является метрической . Это значит, что кратные и дольные единицы образуются из основных всегда одним и тем же способом: умножением или делением на 10. Это удобно, в особенности при записи очень больших и очень малых чисел. Например, расстояние от Земли до Солнца, приблизительно равное 150.000.000 км, можно записать так: 1,5 *100.000.000 км. Теперь заменим число 100.000.000 на 108. Таким образом, расстояние до Солнца записывается в виде:

1,5 * 10 8 км = l,5 * 10 8 * 10 3 M = l,5 * 10 8 + 3 м = l,5 * 10 11 м.

Другой пример.
Диаметр молекулы водорода равен 0,00000002 см.
Число 0,00000002 = 2/100.000.000 = 2/10 8 . Для кратности число 1/10 8 пишут в виде 10 –8 . Итак, диаметр молекулы водорода равен 2*10 –8 см.
Но в зависимости от диапазона измерений, удобно использовать единицы, большие или меньше по величине. Эти кратные и дольные единицы отличаются от основных на порядки величин. Название основной величины является корнем слова, а приставка характеризует соответствующее отличие в порядке.

Например, приставка «кило-» означает введение единицы в тысячу раз (на 3 порядка) большей, чем основная: 1 км = 10 3 м.

В таблице 3 приведены приставки для образования кратных и дольных единиц.

Таблица 3

Приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц

Степень	Приставка	Символ	Примеры	Степень	Приставка	Символ	Примеры
			эксаджоуль, ЭДж				децибел, дБ
			петасекунда, Пс				сантиметр, см
			терагерц, ТГц				миллиметр, мм
			гигавольт, ГВ				микрограмм, мкг
			мегаватт, МВт				нанометр, нм
			килограмм, кг	10 –12			пикофарад, пФ
			гектопаскаль, гПа	10 –15			фемтометр, фм
			декатесла, даТл	10 –18			аттокулон, аКл

Введенные таким образом кратные и дольные единицы часто по порядку величины характеризуют физические объекты.
Многие физические величины являются постоянными - константами (от латинского слова constans - постоянный, неизменный) (табл.4). Например, постоянны в данных условиях температура таяния льда и температура кипения воды, скорость распространения света, плотности различных веществ. Константы тщательно измеряют в научных лабораториях и заносят в таблицы справочников и энциклопедий. Справочными таблицами пользуются ученые и инженеры.

Таблица 4

Фундаментальные константы

Константа	Обозначение	Значение
Скорость света в вакууме		2,998 * 10 8 м/с
Постоянная Планка		6,626 * 10 –34 Дж*с
Заряд электрона		1,602 * 10 –19 Кл
Электрическая постоянная		8,854 * 10 –12 Кл 2 /(Н * м2)
Постоянная Фарадея		9,648 * 10 4 Кл/моль
Магнитная проницаемость вакуума		4 * 10 –7 Вб/(А*м)
Атомная единица массы		1,661 * 10 –27 кг
Постоянная Больцмана		1,38 * 10 –23 Дж/К
Постоянная Авогадро		6,02 * 10 23 моль–1
Молярная газовая постоянная		8,314 Дж/(моль*К)
Гравитационная постоянная		6,672 * 10 –11 Н * м2/кг2
Масса электрона		9,109 * 10 –31 кг
Масса протона		1,673 * 10 –27 кг
Масса нейтрона		1,675 * 10 –27 кг

6. НЕМЕТРИЧЕСКИЕ РУССКИЕ ЕДИНИЦЫ

Они приведены в таблице 5.

Таблица 5

Неметрические русские единицы

Величины	Единицы	Значение в единицах СИ, кратных и дольных от них
	миля (7 верст)
	верста (500 саженей)
	сажень (3 аршина; 7 фунтов; 100 соток)
	сотка
	аршин (4 четверти; 16 вершков; 28 дюймов)
	четверть (4 вершка)
	вершок
	фут (12 дюймов)	304,8 мм (точно)
	дюйм (10 линий)	25,4 мм (точно)
	линия (10 точек)	2,54 мм (точно)
	точка	254 мкм (точно)
	квадратная верстка
	десятина
	квадратная сажень
	кубическая сажень
	кубический аршин
	кубический вершок
Вместимость	ведро
	четверть (для сыпучих тел)
	четверик (8 гарнцев; 1/8 четверти)
	гарнец
	берковец (10 пудов)
	пуд (40 фунтов)
	фунт (32 лота; 96 золотников)
	лот (3 золотника)
	золотник (96 долей)
	доля
Сила, вес	берковец (163,805 кгс)
	пуд (16,3805 кгс)
	фунт (0,409512 кгс)
	лот (12,7973 гс)
	золотник (4,26575 гс)
	доля (44,4349 мгс)

* Наименование русских единиц силы и веса совпадали с наименованиями русских единиц массы.

7. ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Практически, любой опыт, любое наблюдение в физике сопровождается измерением физических величин. Физические величины измеряют с помощью специальных приборов. Многие из этих приборов вам уже известны. Например, линейкой (рис. 7). Можно измерить линейные размеры тел: длину, высоту и ширину; часами или секундомером – время; с помощью рычажных весов определяют массу тела, сравнивая ее с массой гири, принятой за единицу массы. Мензурка позволяет измерять объемы жидких или сыпучих тел (веществ).

Обычно прибор имеет шкалу со штрихами. Расстояния между двумя штрихами, около которых написаны значения физической величины, могут быть дополнительно разделены на несколько делений, не обозначенных числами. Деления (промежутки между штрихами) и числа – это и есть шкала прибора. На шкале прибора, как правило, проставлена единица величины (наименование), в которой выражается измеряемая физическая величина. В случае, когда числа стоят не против каждого штриха, возникает вопрос: как узнать числовое значение измеряемой величины, если его нельзя прочитать по шкале? Для этого нужно знать цену деления шкалы прибора – значение наименьшего деления шкалы измерительного прибора.

Отбирая приборы для проведения измерений, важно учитывать пределы измерений. Чаще всего встречаются приборы только с одним – верхним пределом измерений. Иногда встречаются двухпредельные приборы. У таких приборов нулевое деление находится внутри шкалы.

Представим себе, что едем в автомобиле, и стрелка его спидометра остановилась против деления «70». Можно ли быть уверенными в том, что скорость автомобиля равна точно 70 км/ч? Нет, так как спидометр имеет погрешность. Можно, конечно, сказать, что скорость автомобиля равна приблизительно 70 км/ч, но этого бывает недостаточно. Напимер, тормозной путь автомобиля зависит от скорости, и ее «приблизительность» может привеси к аварии. Поэтому на заводе-изготовителе определяют наибольшую погрешность спидометра и указывает ее в паспорте этого прибора. Значение погрешности спидометра позволяет определить, в каких пределах находится истинное значение скорости автомобиля.

Пусть погрешность спидометра, указанная в паспорте, равна 5 км/ч. Найдем в нашем примере разность и сумму показания спидометра и его погрешности:

70 км/ч – 5 км/ч = 65км/ч.
70 км/ч + 5 км/ч = 75 км/ч.

Не зная истинного значения скорости, мы может быть уверены, что скорость автомобиля не меньше 65 км/ч и не более 75 км/ч. Этот результат можно записать с использованием знаков «< » (меньше или равно) и «> » (больше или равно): 65 км/ч < скорости автомобиля < 75 км/ч.

То, что при показании спидометра 70 км/ч истинная скорость может оказаться равной 75 км/ч, надо обязательно учитывать. Например, исследования показали, что если легковой автомобиль движется по мокрому асфальту со скоростью 70 км/ч, его тормозной путь не превосходит 46 м, а при скорости 75 км/ч тормозной путь возрастает до 53 м.
Приведенный пример позволяет сделать следующий вывод: все приборы имеют погрешность, в результате измерения нельзя получить истинное значение измеряемой величины. Можно лишь указать интервал в виде неравенства, которому принадлежит неизвестное значение физической величины.
Для прохождения границ этого неравенства необходимо знать погрешность прибора.

Х – пр < х < Х + пр.

Погрешность измерения х никогда не бывает меньше погрешности прибора пр.
Часто указатель прибора не совпадает со штрихом шкалы. Тогда определить расстояние от штриха до указателя очень трудно. Вот другая причина возникновения погрешности, называемой погрешностью отсчета . Эта погрешность отсчета, например, для спидометра, не превосходит половины цены деления.

Что означает измерить физическую величину? Что называют единицей физической величины? Здесь вы найдете ответы на эти очень важные вопросы.

1. Узнаем, что называется физической величиной

Издавна люди для более точного описания каких-нибудь событий, явлений, свойств тел и веществ используют их характеристики. Например, сравнивая тела, которые нас окружают, мы говорим, что книга меньше, чем книжный шкаф, а конь больше кошки. Это означает, что объем коня боль­ше объема кошки, а объем книги меньше объема шкафа.

Объем - пример физической величины, которая характеризует общее свойство тел занимать ту или иную часть пространства (рис. 1.15, а). При этом числовое значение объема каждого из тел индивидуально.

Рис. 1.15 Для характеристики свойства тел занимать ту или иную часть пространства мы используем физическую величину объем (о, б), для характеристики движения - скорость (б, в)

Общая характеристика многих материальных объектов или явлений, которая может приобретать индивидуальное значение для каждого из них, называется физической величиной .

Еще одним примером физической величины может служить известное вам понятие «скорость». Все движущиеся тела изменяют свое положение в про­странстве с течением времени, однако быстрота этого изменения для каждого тела различна (рис. 1.15, б, в). Так, самолет за I с полета успевает изменить свое положение в пространстве на 250 м, автомобиль - на 25 м, человек - на I м, а черепаха - всего на несколько сантиметров. Поэтому физики и говорят, что ско­рость - это физическая величина, которая характеризует быстроту движения.

Нетрудно догадаться, что объем и скорость,- это далеко не все физичес­кие величины, которыми оперирует физика. Масса, плотность, сила, темпе­ратура, давление, напряжение, освещенность - это лишь малая часть тех физических величин, с которыми вы познакомитесь, изучая физику .

2. Выясняем, что означает измерить физическую величину

Для того чтобы количественно описать свойства какого-либо матери­ального объекта или физического явления, необходимо установить значение физической величины, которая характеризует данный объект или явление.

Значение физических величин получают путем измерений (рис. 1.16- 1.19) или вычислений.

Рис. 1.16. «До отправления поезда осталось 5 минут»,- с волнением измеряете вы время

Рис. 1.17 «Я купила килограмм яблок»,- рассказывает мама о своих измерениях массы

Рис. 1.18. «Одевайся теплее, сегодня на улице прохладнее»,- заботится о вас бабушка после измерения температуры воздуха на улице

Рис. 1.19. «У меня снова поднялось давление»,- жалуется женщина после измерения кровяного давления

Измерить физическую величину - значит сравнить ее с однородной величиной, приня­той за единицу.

Рис. 1.20 Если бабушка и внук будут измерять расстояние в ша­гах, то они всегда будут получать разные результаты

Приведем пример из художественной лите­ратуры: «Пройдя шагов триста по берегу реки, маленький отряд вступил под своды дремучего леса, извилистыми тропами которого им надо было странствовать на протяжении десяти дней». (Ж. Верн «Пятнадцатилетний капитан»)

Рис. 1.21.

Герои романа Ж. Верна измеряли пройден­ный путь, сравнивая его с шагом, то есть еди­ницей измерения служил шаг. Таких шагов оказалось триста. В результате измерения было получено числовое значение (триста) физиче­ской величины (пути) в избранных единицах (шагах).

Очевидно, что выбор такой единицы не поз­воляет сравнивать результаты измерений, полу­ченные разными людьми, поскольку длина шага у всех разная (рис. 1.20). Поэтому ради удобства и точности люди давным-давно начали договари­ваться о том, чтобы измерять одну и ту же фи­зическую величину одинаковыми единицами. Ныне в большинстве стран мира действует при­нятая в 1960 году Международная система еди­ниц измерения, которая носит название «Систе­ма Интернациональная» (СИ) (рис. 1.21).

В этой системе единицей длины является метр (м), времени - секунда (с); объем изме­ряется в метрах кубических (м 3), а скорость - в метрах в секунду (м/с). Об остальных единицах СИ вы узнаете позже.

3. Вспоминаем кратные и дольные единицы

Из курса математики вы знаете, что для сокращения записи больших и малых значе­ний разных величин пользуются кратными и дольными единицами.

Кратные единицы - это единицы, кото­рые больше основных единиц в 10, 100, 1000 и более раз. Дольные единицы - это единицы, которые меньше основных в 10, 100, 1000 и более раз.

Для записи кратных и дольных единиц используют приставки. Например, единицы длины , кратные одному метру,- это километр (1000 м), декаметр (10 м).

Единицы длины, дольные одному метру,- это дециметр (0,1 м), сантиметр (0,01 м), микрометр (0,000001 м) и так далее.

В таблице приведены наиболее часто употребляемые приставки.

4. Знакомимся с измерительными приборами

Измерение физических величин ученые проводят с помощью измери­тельных приборов. Простейшие из них - линейка, рулетка - служат для измерения расстояния и линейных размеров тела. Вам также хорошо известны такие измерительные приборы, как часы - прибор для измерения време­ни, транспортир - прибор для измерения углов на плоскости , термометр - прибор для измерения температуры и некоторые другие (рис. 1.22, с. 20). Co многими измерительными приборами вам еще предстоит познакомиться.

Большинство измерительных приборов имеют шкалу, которая обеспечи­вает возможность измерения. Кроме шкалы, на приборе указывают едини­цы, в которых выражается измеренная данным прибором величина*.

По шкале можно установить две наиболее важные характеристики при­бора: пределы измерения и цену деления.

Пределы измерения - это наибольшее и наименьшее значения физической величины , которые можно измерить данным прибором.

В наши дни широко используются электронные измерительные приборы, в которых значение измеренных величин высвечивается на экране в виде цифр. Пределы измере­ния и единицы определяются по паспорту прибора или устанавливаются специальным переключателем на панели прибора.

Рис. 1.22. Измерительные приборы

Цена деления - это значение наименьшего деления шкалы измерительного прибора.

Например, верхний предел измерений ме­дицинского термометра (рис. 1.23) равен 42 °С, нижний - 34 °С, а цена деления шкалы этого термометра составляет 0,1 °С.

Напоминаем: чтобы определить цену де­ления шкалы любого прибора, необходимо разность двух любых значений величин, ука­занных на шкале , разделить на количество де­лений между ними.

Рис. 1.23. Медицинский термометр

• Подводим итоги

Общая характеристика материальных объектов или явлений, которая может приоб­ретать индивидуальное значение для каждого из них, называется физической величиной.

Измерить физическую величину - значит сравнить ее с однородной величиной, принятой за единицу.

В результате измерений мы получаем зна­чение физических величин.

Говоря о значении физической величины, следует указать ее числовое значение и единицу.

Для измерения физических величин поль­зуются измерительными приборами.

Для сокращения записи числовых значений больших и малых физиче­ских величин используют кратные и дольные единицы. Они образуются с помощью приставок.

• Контрольные вопросы

1. Дайте определение физической величины. Как вы его понимаете?
2. Что означает измерить физическую величину?

3. Что понимают под значением физической величины?

4. Назовите все физичес­кие величины, упомянутые в отрывке из романа Ж. Верна, приве­денном в тексте параграфа. Каково их числовое значение? единицы измерения?

5. С помощью каких приставок образуются дольные еди­ницы? кратные единицы?

6. Какие характеристики прибора можно установить с помощью шкалы?

7. Что называют ценой деления?

• Упражнения

1. Назовите известные вам физические величины. Укажите единицы этих величин. Какими приборами их измеряют?

2. На рис. 1.22 изображены некоторые измерительные приборы. Мож­но ли, используя только рисунок, определить цену деления шкал этих приборов. Ответ обоснуйте.

3. Выразите в метрах следующие значения физической величины: 145 мм; 1,5 км; 2 км 32 м.

4. Запишите с помощью кратных или дольных единиц следующие значения физических величин: 0,0000075 м - диаметр красных кровяных телец; 5 900 000 000 000 м - радиус орбиты планеты Плутон; 6 400 000 м - радиус планеты Земля.

5 Определите пределы измерения и цену деления шкал приборов, ко­торые есть у вас дома.

6. Вспомните определение физической величины и докажите, что длина - это физическая величина.

• Физика и техника в Украине
  

Один из выдающихся физиков современности - Лев Давидо­вич Ландау (1908- 1968) - продемонстрировал свои способности, еще учась в средней школе. После окончания университета он стажировался у одного из творцов квантовой физики Нильса Бора. Уже в 25-летнем возрасте он возглавил теоретический отдел Украинско­го физико-технического института и кафедру теоретической физики Харьковского университета. Как и большинство выдающихся физиков-теоретиков, Ландау обладал чрезвычайной широтой научных интересов. Ядерная физика, физика плазмы, теория сверхтекучести жидкого гелия, теория сверхпроводимости - во все эти разделы фи­зики Ландау внес значительный вклад. За работы по физике низких температур он был удостоен Нобелевской премии.

Физика. 7 класс: Учебник / Ф. Я. Божинова, Н. М. Кирюхин, Е. А. Кирюхина. - X.: Издательство «Ранок», 2007. - 192 с.: ил.

Содержание урока конспект урока и опорный каркас презентация урока интерактивные технологии акселеративные методы обучения Практика тесты, тестирование онлайн задачи и упражнения домашние задания практикумы и тренинги вопросы для дискуссий в классе Иллюстрации видео- и аудиоматериалы фотографии, картинки графики, таблицы, схемы комиксы, притчи, поговорки, кроссворды, анекдоты, приколы, цитаты Дополнения рефераты шпаргалки фишки для любознательных статьи (МАН) литература основная и дополнительная словарь терминов Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике замена устаревших знаний новыми Только для учителей календарные планы учебные программы методические рекомендации

Каждое измерение - это сравнение измеряемой величины с другой, однородной с ней величиной, которую считают единичной. Теоретически единицы для всех величин в физике можно выбрать независимыми друг от друга. Но это крайне неудобно, так как для каждой величины следовало бы ввести свой эталон. Кроме этого во всех физических уравнениях, которые отображают связь между разными величинами, возникли бы числовые коэффициенты.

Основная особенность используемых в настоящее время систем единиц состоит в том, что между единицами разных величин имеются определенные соотношения. Эти соотношения установлены теми физическими законами (определениями), которыми связываются между собой измеряемые величины. Так, единица скорости выбрана таким образом, что она выражается через единицы расстояния и времени. При выборе единиц скорости используется определение скорости. Единицу силы, например, устанавливают при помощи второго закона Ньютона.

При построении определенной системы единиц, выбирают несколько физических величин, единицы которых устанавливают независимо друг от друга. Единицы таких величин называют основными. Единицы остальных величин выражают через основные, их называют производными.

Количество основных единиц и принцип их выбора может быть разным для разных систем единиц. Основными физическими величинами в Международной системе единиц (СИ) являются: длина ($l$); масса ($m$); время ($t$); сила электрического тока ($I$); температура по шкале Кельвина (термодинамическая температура) ($T$); количество вещества ($\nu $); сила света ($I_v$).

Таблицы единиц измерения

Основными единицами в системе СИ стали единицы выше названных величин:

\[\left=м;;\ \left=кг;;\ \left=с;;\ \left=A;;\ \left=K;;\ \ \left[\nu \right]=моль;;\ \left=кд\ (кандела).\]

Для основных и производных единиц измерения в системе СИ используют дольные и кратные приставки в таблице 1 приведены некоторые из них

В таблице 2 сведена главная информация об основных единицах системы СИ.

В таблице 3 приведем некоторые производные единицы измерения системы СИ.

и многие другие.

В системе СИ существуют производные единицы измерения, которые имеют собственные названия, которые на самом деле являются компактными формами комбинаций основных величин. В таблице 4 приведены примеры подобных единиц системы СИ.

Для каждой физической величины имеется только одна единица СИ, но одна и та же единица может применяться для нескольких величин. Например, в джоулях измеряют работу и энергию. Существуют безразмерные величины.

Имеются некоторые величины, которые не входят в СИ, но широко используются. Так, единицы времени такие как минута, час, сутки являются частью культуры. Не которые единицы используют по исторически сложившимся причинам. При использовании единиц, которые не принадлежат системе СИ необходимо указывать способы их перевода в единицы СИ. Пример единиц указан в табл.5.

Примеры задач с решением

Пример 1.

Задание. За единицу силы в системе СГС (сантиметр, грамм, секунда) принимают дину. Дина - это сила, которая сообщает телу массой 1 г ускорение в 1 $\frac{см}{с^2}$. Выразите дину в ньютонах.

Решение. Единицу измерения силы устанавливают при помощи второго закона Ньютона:

\[\overline{F}=m\overline{a}\left(1.1\right).\]

Это означает, что единицы измерения силы получают, используя единицы измерения массы и ускорения:

\[\left=\left\left\ \left(1.2\right).\]

В системе СИ ньютон получается равным:

\[Н=кг\cdot \frac{м}{с^2}\ \left(1.3\right).\]

В системе СГС единица измерения силы (дина) равна:

\[дин=г\cdot \frac{см}{с^2}\ \left(1.4\right).\]

Переведем метры в сантиметры, а килограммы в граммы в выражении (1.3):

Ответ. $1Н={10}^5дин.$

Пример 2.

Задание. Автомобиль двигался со скоростью $v_0=72\ \frac{км}{ч}$. При аварийном торможении он смог остановиться через $t=5\ c.$ Каков тормозной путь автомобиля ($s$)?

Решение.

Для решения задачи запишем кинематические уравнения движения, считая ускорение с которым автомобиль уменьшал скорость постоянным:

уравнение для скорости:

\[\overline{v}={\overline{v}}_0+\overline{a}t\ \left(2.1\right)\]

уравнение для перемещения:

\[\overline{s}={\overline{s}}_0+{\overline{v}}_0t+\frac{\overline{a}t^2}{2}\ \left(2.2\right).\]

В проекции на ось X и с учетом того, что конечная скорость автомобиля равна нулю, а торможение считаем автомобиль начал из начала координат выражения (2.1) и (2.2) запишем как:

\ \

Из формулы (2.3) выразим ускорение и подставим его в (2.4), получим:

Прежде чем проводить вычисления нам следует скорость $v_0=72\ \frac{км}{ч}$ перевести в единицы измерения скорости в системе СИ:

\[\left=\frac{м}{с}.\]

Для этого воспользуемся таблицей 1, где видим, что приставка кило означает умножение 1 метра на 1000, а так как в 1ч=3600 с (табл. 4), то в системе СИ начальную скорость будет равна:

Вычислим тормозной путь: