Метролог на необитаемом острове, или Измерения без приборов

Бывает, что нужно произвести измерение или хотя бы грубую оценку "без приборов" или по крайней мере без тех приборов, которые предназначены для измерения или оценки данной величины. Чаще всего это не измерения, а оценки, но даже перечень тех, которые первыми приходят в голову, выглядит забавно. Приведем несколько примеров, и станет ясно, как многообразна жизнь, и с какими ситуациями вам, может быть, придется столкнуться.

Качество электрического контакта можно оценить по температуре, по запаху, на вид и на слух. Плохой контакт греется, прилегающие детали выделяют летучие вещества (через испарение, разложение, реагирование), контакт искрит, а искра видна и слышна. Особенно опасен шипящий звук - это уже не одиночное искрение, а, возможно, разряд в парах материала электрода.

Исправность источника питания можно определить на вкус (при напряжении порядка единиц вольт) и на слух, по коронному разряду (звук, визуально) при напряжении порядка десяти киловольт. Средний диапазон напряжений перекрывается посредством методов, применять которые не рекомендуется, потому что мы солидарны с Михаилом Щербаковым и тоже считаем, что "искусство не требует жертв, никогда, никаких"

http://blackalpinist.com/scherbakov/

Степень разряда гальванического источника можно определить по поведению нагрузки (фонарика, кассетника) - если источник разряжен очень глубоко, то нагрузка просто не работает, а если разряжен, но не слишком глубоко, то в первое мгновение нагрузка пытается работать - фонарик вспыхивает, в кассетнике дергается и плавно останавливается пленка. Когда садится батарейка в компьютере, его часы начинают отставать.

Любое устройство, содержащее сменяемый источник питания, может быть применено как "пробник" - для грубой оценки сопротивления, чаще всего - для контроля целостности обмоток или наличия контактов. При этом полезно знать нормальное потребление нагрузки, которое можно оценить по емкости источника и известной из практики продолжительности работы данного устройства с одним комплектом элементов питания.

Известен способ идентификации спирта среди двух десятков прозрачных жидкостей

ftp://mc2.kiev.ua/Book/Magazines/Himija%20i%20Jizn/2004/200407.pdf

по вязкости, а точнее - по частоте колебаний после легкого толчка по стеллажу, на коем стоят емкости с подозрительными жидкостями...

Состав некоторых многих веществ люди испокон веку определяют по запаху, достигая в этом, если речь идет о продуктах и женщинах, высокого искусства. Как это ни странно, по-разному пахнут металлы: вы легко отличите медь от железа, хотя никто не знает, почему - данные о "запахе металлов" немногочисленны

http://www.day.az/print/news/unusual/63726.html

http://kinnet.ru/cterra/662/294799.html

Состав иногда можно определить и на слух - пруток из олова при изгибе похрустывает, в отличие от припоя ПОС, кусок чистой серы, зажатый в кулак, начинает через некоторое время похрустывать, хотя приложенное усилие не велико и стабильно.

Ну и в заключение раздела - не к ночи будь упомянут - метод измерения мощности атомного взрыва, употребленный Энрико Ферми: по расстоянию, на которое отнесла ударная волна кусочки бумаги, сдутые ею с руки

http://pub.khotty.ru/index.php?act=Attach&type=post&id=1484

Фундаментальные константы и "высокая физика"

Одним концом метрология упирается в плевок цехового мастера на доменной печи (см. выше) и счет "бульков" при распитии "на троих", другим, - в фундаментальные константы (немного реже используется термин "мировые константы", и втрое реже - "фундаментальные постоянные" и "мировые постоянные"). Показано, что небольшие изменения значений некоторых их них радикально изменяет свойства наблюдаемой Вселенной, поэтому современная нам физика осторожно ставит вопрос о "неслучайности" их значений и выдвигает так называемый "антропный принцип"

http://www.philos.msu.ru/vestnik/philos/art/1999/sherb_anthr.htm
http://www.pereplet.ru/nauka/Soros/pdf/0006_059.pdf

Независимо от этого указанная выше современная нам физика рассматривает вопрос об их постоянстве

http://ufn.ru/ufn80/ufn80_6/Russian/r806c.pdf

http://ufn.ru/ufn09/ufn09_4/Russian/r094d.pdf

Заметим сразу, что из самой возможности определения констант еще не следует, как это ни парадоксально, возможность определения постоянства - потому что современная физика интересуется "непостоянствами", много меньшими, чем погрешности определения. Поэтому ограничения на скорость дрейфа (нелинейные модели вообще не рассматриваются) опираются не на измерения, а на косвенные следствия, как правило, на протекание в течение астрономических времен каких-либо процессов, опять же чувствительных к значениям констант. Это различные атомные и космологические процессы

http://ufn.ru/ufn80/ufn80_6/Russian/r806c.pdf

http://ufn.ru/ufn91/ufn91_9/Russian/r919e.pdf

http://ufn.ru/ufn07/ufn07_4/Russian/r074g.pdf

а также функционирование "реактора Окло"

http://wsyachina.narod.ru/physics/oklo_2.html

http://ufn.ru/ru/articles/1977/11/c/

http://www.ufo.obninsk.ru/oklo.htm

Кажется, что говорить об исследовании изменения фундаментальных констант невозможно, если на них построены сами эталоны (а дело понемногу идет к этому). Это не так, ибо если от значения констант зависят те или иные процессы во Вселенной, то факт наличия этих процессов накладывает ограничения на значения констант, причем эти ограничения не зависят от построения системы эталонов. Увлекательная история уточнения значений фундаментальных констант и процедура согласования значений, полученных в разных экспериментах, изложена в

http://ufn.ru/ufn08/ufn08_10/Russian/r0810c.pdf

http://ufn.ru/ufn05/ufn05_3/Russian/r053c.pdf

Там же рассмотрена связь между физикой и метрологией и проведено различие между физикой, как наукой, изучающей природу, и метрологией, являющейся в значительной мере областью соглашений, имеющих и юридическое значение.

Ну и наконец...

Мы прощаемся. Fiat imprimatur - fiat obstat! Но чтобы с одной стороны, как говорят социологи, анкета не оставляла негативного ощущения, а с другой стороны в виде возвращения к актуальным для нас бытовым измерениям, небольшая развлекуха в виде часов. С одной стороны - несомненно, прибор. А с другой - и произведение искусства, и прикол, и парное катание конструктора с дизайнером... фото 10, 11, 12, 13.

Дата добавления: 2015-04-30