Domanda:
Esistono scale diverse dalla temperatura che hanno punti zero diversi?
Joe
2015-04-09 22:46:59 UTC
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Per la maggior parte delle misurazioni fisiche, zero è lo stesso indipendentemente dalle unità utilizzate per la misura:

$ 0 \ mathrm {mi} = 0 \ mathrm {km} $

$ 0 \ mathrm {s} = 0 \ mathrm {hr} $

ma per le temperature assolute, sistemi diversi hanno zeri diversi:

$ 0 ^ \ circ \ mathrm {C} \ neq 0 \, \ mathrm {K} $

Esistono altre quantità fisiche misurabili (diverse dalla temperatura) che hanno punti zero diversi?

Sto cercando quantità misurabili che siano applicabile ovunque : cose come tensione o temperatura, non quantità locali come "distanza dall'Empire State Building".

Questa domanda (v1) sembra una domanda da elenco.
@Qmechanic, Penso che * sia * una domanda da elenco, ma con pochissime risposte possibili ragionevoli.
Celsius non è una scala di temperatura assoluta.Ma Rankine lo è, e $ 0 ~ \ text {R} = 0 ~ \ text {K} $.
@tpg2114, non è quello che intendo.Sia Celsius che Rankine possono essere usati per misurare la temperatura assoluta (che temperatura è questo oggetto?) E la temperatura relativa (quanto è più caldo questo di quello?).Utilizzati per misurare gli assoluti, Celsius e Rankine hanno punti zero diversi.Utilizzato per misurare i parenti, 0C = 0R.
@tpg2114, quella risposta sarebbe solo riaffermare la domanda.
Penso che i miei commenti dimostrino che l'intento della domanda non è molto chiaro ... Sono state necessarie diverse letture e commenti per capire cosa stai cercando di ottenere.
La risposta non è forse una scala non assoluta?Puoi inventare infinite scale scegliendo diversi punti di origine.O intendi tipo, ampiamente usato o usato affatto?
@tpg2114 - Ho capito subito l'intento.
Penso che debbano esserci alcune misurazioni nella meccanica quantistica che sono come questa, ma non conosco abbastanza bene l'argomento per azzardare un'ipotesi dove.
Sembra che ciò che rende unica la temperatura non sia il fatto che ha un punto zero, ma che il punto zero (zero assoluto) è significativo.Praticamente qualsiasi quantità potrebbe avere versioni assolute e relative (data-ora rispetto all'intervallo di tempo, posizione rispetto allo spostamento) ma lo zero è solitamente arbitrario, senza significato fisico universale.Molte delle risposte sono così in questo momento, quindi non è particolarmente interessante.
@Jefromi, delle sette unità SI di base, penso che i punti zero per la maggior parte di loro siano abbastanza significativi.
@Joe Bene, se tutto ciò che vuoi è una curiosità sulle unità, immagino che funzioni anche tu - il solo fatto che tutti menzionino la versione assoluta di ogni misurazione relativa non sembra così utile?
@Jefromi Il tempo ha uno zero assoluto significativo, come l'inizio dell'universo.
Lunghezza - http://notch.tumblr.com/post/13170951247/kelvin-is-awesome-celsius-and-fahrenheit-are
Poiché solo le * differenze * di tensione sono significative (come per tutti i potenziali), la tensione è tanto locale quanto la "differenza tra una posizione e la posizione dell'ESB".
Parole chiave qui: [SI] (http://en.wikipedia.org/wiki/International_System_of_Units) e [absolute] (http://www.thefreedictionary.com/absolute) (definizione 5).
Dieci risposte:
Gnubie
2015-04-09 22:49:49 UTC
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Ora, nel qual caso il punto zero di ogni sistema viene spesso chiamato il suo epoch:

http: //en.wikipedia. org / wiki / Epoch_% 28reference_date% 29

Non credo che questo risponda alla domanda.La temperatura è la scala in cui cambiare la scala ti costringe a cambiare il punto zero.Il punto zero e l'unità di tempo sono indipendenti;se misuro il tempo in secondi e voglio cambiarlo in minuti, non sposto $ t = 0 $, divido tutto per $ 60 $.
@JavierBadia Non intervalli di tempo, date.Come se convertissi il 2015.26 d.C. in secondi dal big bang.
@JavierBadia: non devi davvero cambiare la scala e il punto zero allo stesso tempo.Ad esempio, i gradi Celsius e Kelvin utilizzano la stessa scala, ma punti zero diversi.
@JavierBadia Rankine e Kelvin utilizzano scale diverse e lo stesso punto zero.Il punto zero della temperatura è indipendente dalla dimensione di un grado.
@JavierBadia Il calendario islamico ha un anno di 354 giorni con un punto zero da qualche parte intorno al 622 d.C.Per convertire tra anni islamici e anni cristiani è necessario ridimensionare e modificare il punto zero.
Ottima risposta, e penso che sia un'analogia molto vicina alle scale di temperatura.Il gregoriano (d.C. / a.C.) tenta di mettere l'anno 0 alla nascita di Cristo (una specie di), il calendario ebraico mette l'anno 0 alla creazione del mondo, il calendario romano mette l'anno 0 alla fondazione di Roma, il periodo giulianopone il giorno 0 alla confluenza di diversi cicli astronomici, ecc.
@Jay Solo pignoleria, ma la maggior parte dei tuoi esempi non avrebbe affatto un anno 0 per quanto ne so: tutto è iniziato con l'anno 1 (che è comunque il modo naturale di contare comunque: il 1 ° anno della tua vita, il tuo 1 ° annoall'università ... quelli sono l'anno 1, non l'anno 0).Detto questo, a differenza di t = 0, l'anno 1 (o anno 0) non è un istante, è un periodo (il primo periodo successivo al riferimento).
@Bruno Sì, fa parte di ciò che intendevo per "sorta di".L'altra parte è che quando molti di questi "eventi di base" sono realmente accaduti è discutibile.Stavo cercando di inserire una risposta in un commento.:-) E sì, un anno non è un punto infinitesimale, come 0 su un righello o un termometro, ma l'inizio di un anno lo è, e questo è il punto.
Matthew Steeples
2015-04-09 23:30:25 UTC
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Il suono può essere misurato in deciBel ($ \ mathrm {dB} $) ma anche come intensità misurata in $ \ mathrm {W / m ^ 2} $.

$ 0 \, \ mathrm {dB} $ su questa scala è uguale a $ 1 \ times10 ^ {- 12} \, \ mathrm {W / m ^ 2} $.

Non lo sapevo.Sapevo che il deciBel era logaritmo ma non ho mai smesso di considerare che sarebbe stato difficile rappresentare il silenzio assoluto.
Non penso che si tratti solo di rappresentare il silenzio assoluto, ma più di un caso in cui se qualcosa è puramente logaritmico non può iniziare da 0
La [scala Richter] (https://en.wikipedia.org/wiki/Richter_magnitude_scale) è simile?
Sì, qualsiasi scala logaritmica (vedi risposta @rghome's) avrà un punto 0 arbitrario.La scala Richter si traduce in energia (di cui non può esserci un numero negativo) quindi 0 si allinea con una quantità molto piccola.
@MatthewSteeples, la conseguenza è che il silenzio assoluto è a-atdB.
Un altro esempio è $ \ mathrm {dBm} = \ mathrm {dBW} - 30 $
Il suono non può essere misurato in "dB", o almeno non è molto preciso."dB" è usato per esprimere un rapporto.Quindi puoi misurare la differenza di intensità su una scala logaritmica.Quindi più come una "differenza" tra i suoni.Inoltre non penso che "0dB" sia "10 ^ -12 Wm ^ -2";"0dB" non fa differenza, quindi non dovrebbe essere "0" qualsiasi unità?
Non definirei affatto "dB" un'unità di misura.È una notazione per i numeri.Il numero reale che è il reciproco di 10 può essere scritto come "1/10", "0,1" o "-10 dB".
"dB" è un'abbreviazione comune (anche se leggermente sciatta) per l'unità nota strettamente come [dB (SPL)] (http://en.wikipedia.org/wiki/Sound_pressure#Sound_pressure_level).
@David Forse per te.Come qualcuno che si occupa di musica, 0 dB per me significa [0 dBFS] (http://en.wikipedia.org/wiki/DBFS) (clipping).
rghome
2015-04-09 23:38:43 UTC
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Luminosità.

La Magnitudine di una stella è una scala logaritmica con un punto zero arbitrario.

L'unità SI della luminosità è Candela o o c'è luminosità se la direzione non viene presa in considerazione.

Da Wikipedia:

Nelle unità SI la luminosità è misurata in joule al secondo o watt . I valori di luminosità sono spesso dati in termini di luminosità del Sole, che ha una potenza di uscita totale di 3.846 × 1026 W. [2] Il simbolo della luminosità solare è L⊙. La luminosità può anche essere data in termini di grandezza. La magnitudine bolometrica assoluta (Mbol) di un oggetto è una misura logaritmica della sua emissione di energia totale.

Se hai usato un'unità diversa per esprimere la luminosità (come * candela *), il punto zero sarebbe sempre lo stesso.
@Joe: alcune unità di luminosità (inclusa la potenza della candela) hanno lo stesso punto zero.Altri (l'esempio qui fornito è la magnitudine di una stella) non lo fanno.Una stella di magnitudine zero è piuttosto più luminosa di 0 candele ;-) In effetti, in questo esempio le scale non funzionano nemmeno nella stessa direzione, un numero di magnitudine maggiore è più debole.
Random832
2015-04-10 01:00:32 UTC
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Un altro esempio di punto zero selezionato arbitrariamente è longitudine . Questo non è stato sempre misurato dal meridiano di Greenwich: è stato utilizzato Parigi e gli antichi greci (Tolomeo, in particolare) usavano un'isola che si credeva esistesse al largo della costa occidentale dell'Africa * per evitare di trattare con numeri negativi.

In realtà, però, nessuno degli esempi menzionati fa quello che fa la temperatura in termini di avere un punto zero naturale che non è universalmente utilizzato. Tutti questi esempi (al momento di questo articolo) sono scale logaritmiche (e hanno tutti un vero punto zero all'infinito negativo), misurano la posizione piuttosto che la quantità.

E non puoi farlo per tempo a causa della relatività - non esiste un punto di riferimento ragionevole per l'International Terrestrial Reference Frame (ovvero l'ora segnata da un orologio ideale sulla superficie terrestre a livello del mare) all'inizio dell'universo, quindi non possiamo misurare nemmeno dal big bang se potessimo altrimenti determinare l '"età dell'universo" fino al nanosecondo.

La temperatura ha un punto zero arbitrario perché le persone misurano la temperatura da prima che fosse scoperto il fatto che esiste uno zero assoluto.

* Ovviamente esistono isole del genere, ma non si sa quale abbia usato e nessuna è correlata precisamente alle sue mappe.

Anche se sono d'accordo con la tua affermazione, le scale di temperatura non Kelvin menzionate nella domanda misurano tutte la posizione piuttosto che la quantità
@MatthewSteeples Non proprio.La temperatura termodinamica significa che la temperatura di un oggetto _è_ una quantità, che è correlata alla quantità di energia termica nell'oggetto rispetto alla sua capacità termica.
Non sto dicendo che la temperatura stessa sia una posizione, solo le temperature non Kelvin.Kelvin è la misura "vera" e il resto di loro sono solo punti su quella scala (allo stesso modo in cui i logaritmi sono punti sulle rispettive scale)
Tolomeo usò Atlantide come punto 0?
@Michael No, ha usato le "Isole Fortunate" che la maggior parte delle persone identifica con le Canarie o con Capo Verde.La sua posizione per loro non era abbastanza precisa da poterlo dire.
È interessante notare che il Big Bang è in teoria IL punto nel tempo in cui il tempo è assoluto.Cioè, il tempo ovunque concorda su cosa sia - 0. Da allora, il tempo è cambiato a seconda della velocità con cui viaggi nell'universo.Quindi, in un certo senso, il Big Bang è analogo a 0 Kelvin.
@slebetman Ma non esiste una definizione coerente di quale velocità abbia viaggiato la Terra per i primi ~ 10 miliardi di anni.
Hugh Allen
2015-04-10 10:28:30 UTC
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Altezza / altitudine. Da Wikipedia:

  • Altitudine indicata : la lettura dell'altimetro
  • Altitudine assoluta - altitudine in termini di distanza dal suolo direttamente sotto
  • Altitudine reale - altitudine in termini di elevazione sul livello del mare
  • Altezza - altitudine in termini di distanza sopra un certo punto
  • Altitudine pressione - la pressione atmosferica in termini di altitudine nell'atmosfera standard internazionale
  • Densità altitudine : la densità dell'aria in termini di altitudine nell'atmosfera standard internazionale

Suppongo che tu possa definire una "altitudine assoluta" come distanza dal centro della Terra.

Soprattutto se si considera l'altitudine indicata e la pressione come pressione e l'altitudine densità come densità, le quantità che misurano effettivamente.
La distanza dal centro della terra è l'altitudine geocentrica.Quella che chiami altitudine vera è anche conosciuta come altitudine geopotenziale, assumendo che tu intenda sopra il livello medio del mare o qualche altra superficie di riferimento e non al di sopra del livello locale effettivo del mare. Fatto divertente, Mt.L'Everest non è il luogo sulla superficie terrestre con la più alta altitudine geocentrica.
Hugh Allen
2015-04-10 10:38:48 UTC
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Movimento.

La velocità è ovviamente relativa e non è nota l'esistenza di alcun frame di "riposo assoluto".

Anche l'accelerazione, che in un certo senso è assoluta, a volte è specificata relativa a una struttura inerziale locale (cioè caduta libera), a volte relativa alle stelle lontane (quindi si può parlare dell'accelerazione dei corpi astronomici dovuta alla gravità), e più comunemente nella vita di tutti i giorni, relativa alla Terra. Pensi di essere ancora seduto alla scrivania, ma rispetto a un frame inerziale locale stai effettivamente accelerando verso l'alto a circa $ 9,8 m / s ^ 2 $ a causa della pressione della sedia sul tuo culo!

Hugh Allen
2015-04-10 10:12:51 UTC
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Pressione relativa.

Da Wikipedia:

La pressione relativa è riferita a zero rispetto alla pressione atmosferica ambiente, quindi è uguale a assoluta pressione meno pressione atmosferica.

Questo risponde perfettamente alla domanda.Proprio come la pressione viene generalmente definita "manometro" o "assoluta", la scala Kelvin per la temperatura viene indicata come temperatura assoluta, mentre Fahrenheit e Celsius sono esempi di misurazioni del manometro.Questi vengono fuori insieme nella Legge dei gas ideali: agli studenti viene costantemente ricordato di utilizzare misurazioni assolute per temperatura e pressione.
Drone Scientist
2015-04-10 04:15:22 UTC
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Energia potenziale gravitazionale (in un campo gravitazionale costante come vicino alla Terra). Questo è il solito scenario nelle domande elementari per gli studenti delle scuole superiori. Si può usare il punto di partenza di un corpo come zero o il punto finale o il suolo.

DJohnM
2015-04-09 23:30:36 UTC
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La scala utilizzata per definire le posizioni su un'autostrada dipende dal punto scelto per lo Zero Marker. C'è una differenza tra definire una posizione su un'autostrada, come il Miglio # 25 o l'uscita 125, e una distanza su quell'autostrada: è 30 km dal Km 15 al Km 45.

La stessa cosa è vera in scale di temperatura, dove dobbiamo distinguere tra l'etichettatura di una posizione ("il punto di congelamento dell'acqua") e la misurazione di una differenza di temperatura ("il congelatore era 38 gradi Celsius più freddo di la stanza ")

Una volta ho letto un notiziario che diceva:" La temperatura massima media di febbraio di -6 gradi Celsius era due volte più fredda della media storica di -3 gradi Celsius ... "

"due volte più freddo" Eccellente.Quindi se la temperatura media è di 1 ° C, ma oggi era -2 ° C, è ... negativo il doppio del freddo?
LDC3
2015-04-10 10:26:42 UTC
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Una che ha molti punti zero è l'energia libera di formazione standard di Gibbs:
ogni elemento ha il proprio punto zero.



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Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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