Естественные науки

Вопрос физматам: что такое "физическая величина", по определению?

Сколько их (физических величин) фигурирует в современных естественных науках? Просто перечисление примеров вроде "сила", "напряжённость электростатического поля", "масса", "импульс" меня не устроят. Мне интересно знать, что физики вкладывают в сам термин "физические величины". У меня есть подозрение, что их не больше 500. Почему так мал их набор? Ведь Вселенная бесконечно сложна! Как же это она допускает, чтоб физики достаточно точно описывали её всего с помощью 500 аналитических объектов (да и то - не с использованием их всех сразу)?
Физи́ческая величина́ — это количественная характеристика объекта или явления в физике, либо результат измерения.
Размер физической величины — количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу. Размер ФВ выражается его значением в виде произведения числового значения (т. е. отвлечённого числа) и единицы измерения.
Размерность физической величины — выражение в форме степенного одночлена, составленного из произведений символов основных физических величин в различных степенях и отражающее связь данной физической величины с физическими величинами, принятыми в данной системе величин за основные с коэффициентом пропорциональности, равным 1. Понятие размерности физической величины было введено Фурье в 1822 году.

Система величин, виды величин
Система физических величин — совокупность физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами, когда одни величины принимают за независимые, а другие определяют как функции независимых величин
Основная физическая величина — физическая величина, входящая в систему величин и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы
Производная физическая величина — физическая величина, входящая в систему величин и определяемая через основные величины этой системы
Размерная физическая величина — физическая величина, в размерности которой хотя бы одна из основных физических величин возведена в степень, не равную нулю
Безразмерная физическая величина — физическая величина, в размерность которой основные физические величины входят в степени, равной нулю
Аддитивная физическая величина — физическая величина, разные значения которой могут быть суммированы, умножены на числовой коэффициент, разделены друг на друга
Неаддитивная физическая величина — физическая величина, для которой суммирование, умножение на числовой коэффициент или деление друг на друга ее значений не имеет физического смысла

[править]
Символы

В качестве символов физических величин обычно выступают одиночные буквы латинского или греческого алфавита, как прописные, так и строчные. Часто к символам добавляют верхние или нижние индексы, обозначающие, к чему относится величина, например Eп часто обозначает потенциальную энергию, а cp — теплоёмкость при постоянном давлении.

[править]
Экстенсивные и интенсивные величины

Величина называется [источник не указан 30 дней]
экстенсивной, если ее значение складывается из значений для подсистем (например, объём, вес) ;
интенсивной, если ее значение не зависит от размера системы (например, температура, давление) .

От некоторых экстенсивных величин образуются производные величины:
удельная величина — это величина, делённая на массу (например, удельный объём) ;
молярная величина — это величина, делённая на количество вещества (например, молярный объём) .

Некоторые физические величины, такие как момент импульса, площадь, сила, длина, время, не относятся ни к экстенсивным, ни к интенсивным.
НУ
Наталья Ушакова
26 753
Лучший ответ
Анатолий Серкин А что Вам известно об L-T- системе физических величин Кузнецова-Бартини?
Почему разнокачественные "величины", так сказать, отдаляются от других и образуют своё, ни с чем не сравнимое "качество"? Здесь большая тайна! Данные Вами определения я и до этого знал. Но спасибо, - напомнили.
Физическая величина - какая-то количественная характеристика чего-то. Их много. Очень много. Даже не представляю, сколько именно.
Фундаментальных же физических констант намного меньше, что-то около 26 (хотя, конечно, чем меньше, тем лучше) .

Не совсем понимаю, почему их по-вашему мало. Вон, весь классический электромагнетизм описывается четырьмя уравнениями, в которых присутствуют всего три величины: пространство, время и заряд. Всё. А какое богатство явлений!
В том-то и прикол, что их слишком много. Природа должна быть описана гораздо проще - с помощью пары-тройки законов, и соответственно, нескольких (на пальцах пересчитать) физических величин. А всё остальное должно следовать из этих законов статистически, как предельные и частные случаи. К этому и стремится фундаментальная физика. Современный вариант фундаментальной физики (Стандартная модель в совокупности с общей теорией относительности) описывает природу:
- Электрическим зарядом,
- Цветом (в квантово-механическом смысле,
- Массой (точнее было бы сказать - энергией покоя) ,
- Пространственно-временными промежутками (кстати, для этого не нужны две величины - метр и секунда, достаточно одной) .
Кстати, с каждой из этих величин связан закон сохранения: заряда, цвета, энергии и лоренцева инвариантность.
Следует сказать, что физика не полна и местами противоречива (СМ и СТО местами противоречат друг другу и не все процессы корректно описывают) , поэтому физика ещё не "закончилась".
Виталий Негратенко К вопросу о том, почему существуют другие физические величины, типа "температура", "электрическое напряжение", "коэффициент преломления", "механическая жёсткость", "вязкость", или "прочность на разрыв" - да просто потому, что рассматривая конкретную систему, мы (1) видим вполне естественные ограничения, например, рассматривая газ в сосуде, мы понимаем, что силы гравитации мало что значат, да и электрический заряд там в общем-то практически нулевой, поэтому некоторые законы нам просто не понадобятся, (2) мы не можем посчитать точно движение каждой молекулы газа, поэтому уравнения квантовой механики нам вряд ли подойдут - сложновато посчитать 100 триллионов атомов, и проще выкинуть из уравнений малозначащие члены и полагать приближённо, что все молекулы имеют в среднем более-менее одинаковую скорость, а значащие члены в уравнениях обозвать "давлением", "температурой" и получить в итоге обычную газодинамику с законом Менделеева-Клапейрона.
Как видите, подавляющее большинство физ. величин
Виталий Негратенко Просто следуют из фундаментальных законов в "массовых" случаях, когда нет практической возможности учесть каждую отдельную частицу. Так же, как и большинство законов типа Менделеева-Клапейрона.
Это как бросить 10000 раз монетку - скорее всего, в 5000 случаях вы получите орла, в 5000 - решку, отклонения от этого будут незначительно малы.
В физике вообще "рулит" статистика - по сути вся физика, кроме фундаментальной, является статистической.
Еще забавнее с величинами в экономике. Вчера 1 баррель стоил 120 баксов, сегодня 67...Можно ли представить себе физика, который проводит измерения резиновой линейкой?
Мда, физическая величина это всего лишь способ описания, по поводу ограничения в 500 "штук" это конечно не так, физических величин может быть ровно столько на сколько у вас хватит фантазии единственное условие это понимание того как описываете, и для чего... Если погрузится в философию перебирать перекладывать и искать смысл там где его по определению нет то вопрос необходимо адресовать в другом направлении...
Анатолий Серкин Фантазии намного не хватит! И только потому, что быстро кончится перечень приборов, с помощью которых эти самые величины можно ИЗМЕРИТЬ (померить) в эксперименте. Вы, к сожалению, меня недопоняли. Придумать всяких фантастических величин можно сколько угодно, а померить их не удастся. Какие же это величины тогда? У нас в руках не больше, чем 500 приборов!
Физиическая величина́ — это количественная характеристика объекта или явления в физике, либо результат измерения.

Я гуманитарий)