حساب الكميات

حساب الكميات هو الطريقة الرسمية لوصف العلاقات الرياضية بين الكميات الفيزيائية المجردة . [ 1 ] [ أ ]

يمكن تتبع جذورها إلى مفهوم فورييه للتحليل البُعدي (1822). [ 2 ] والمسلمة الأساسية لحساب الكميات هي وصف ماكسويل [ 3 ] للكمية الفيزيائية بأنها حاصل ضرب "قيمة عددية" و"كمية مرجعية" (أي "كمية وحدة" أو " وحدة قياس "). وقد لخص دي بوير قواعد الضرب والقسمة والجمع والربط والتبديل في حساب الكميات، واقترح أن وضع مسلمات كاملة لم يكتمل بعد. [ 1 ]

تُعبّر القياسات عن نفسها كحاصل ضرب قيمة عددية في رمز الوحدة، مثل "12.7  م". على عكس الجبر، يُمثّل رمز الوحدة كمية قابلة للقياس مثل المتر، وليس متغيرًا جبريًا، أي أن رمز الوحدة لا يُحقق بديهيات الحساب. [ 4 ]

يجب التمييز بدقة بين الكميات المجردة والكميات القابلة للقياس. تُطبَّق قواعد الضرب والقسمة في حساب الكميات على وحدات النظام الدولي الأساسية (وهي كميات قابلة للقياس) لتعريف الوحدات المشتقة في النظام الدولي ، بما في ذلك الوحدات المشتقة عديمة الأبعاد ، مثل الراديان (rad) والستراديان (sr)، وهي مفيدة للتوضيح، على الرغم من أنها تساوي 1 جبريًا. لذا، يوجد بعض الخلاف حول جدوى ضرب الوحدات أو قسمتها. يقترح إيمرسون أنه إذا تم تبسيط وحدات كمية ما جبريًا، فإنها لم تعد وحدات لتلك الكمية. [ 5 ] ويقترح يوهانسون وجود عيوب منطقية في تطبيق حساب الكميات، وأن ما يُسمى بالكميات عديمة الأبعاد يجب فهمها على أنها "كميات بلا وحدات". [ 6 ]

كيفية استخدام حساب الكميات لتحويل الوحدات وتتبع الوحدات في العمليات الجبرية موضحة في دليل الكميات والوحدات والرموز في الكيمياء الفيزيائية .

ملحوظات

  1. هنا ينبغي فهم مصطلح التفاضل والتكامل بمعناه الأوسع المتمثل في "نظام الحساب"، بدلاً من فهمهبمعنى التفاضل والتكامل .

مراجع

  1. 1 2 دي بوير، ج. (1995)، "حول تاريخ حساب الكميات والنظام الدولي"، مترولوجيا ، 31 (6): 405-429 ، Bibcode : 1995Metro..31..405D ، doi : 10.1088/0026-1394/31/6/001
  2. ^ فورييه، جوزيف (1822)، Théorie analytique de la chaleur
  3. ماكسويل، جيه سي (1873)، رسالة في الكهرباء والمغناطيسية ، سلسلة مطبعة كلارندون، أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد، hdl : 2027/uc1.l0065867749
  4. أ. ماجهي (2022). "بحث منطقي لغوي في أسس الفيزياء: الجزء الأول". أكسيوماتيس . 32 : 153-198 . arXiv : 2110.03514 . doi : 10.1007/s10516-021-09593-0 .
  5. إيمرسون، دبليو إتش (2008)، "حول حساب الكميات ووحدات القياس"، مجلة مترولوجيا ، 45 (2): 134-138 ، رمز Bibcode : 2008Metro..45..134E ، doi : 10.1088/0026-1394/45/2/002
  6. يوهانسون، آي. (2010)، "التفكير المترولوجيا يحتاج إلى مفاهيم الكميات البارامترية والوحدات والأبعاد"، مترولوجيا ، 47 (3): 219-230 ، Bibcode : 2010Metro..47..219J ، doi : 10.1088/0026-1394/47/3/012

للمزيد من القراءة