معادلة تعريفية (فيزياء)

في الفيزياء، المعادلات التعريفية هي تعبير عن معادلات تُعرّف الكميات الجديدة من ناحية الكميات أساسية. تستخدم هذه الموضوعة النظام العالمي للوحدات الحالي، وليس الوحدات الطبيعية أوالمميزة.

وصف الوحدات والكميات الفيزيائية

الكميات والوحدات الفيزيائية تتبع نفس التسلسل الهرمي. للكميات الأساسية المختارة وحداتٌ أساسيةٌ محددة، ومنها يمكن اشتقاق كميات أخرى ويكون لها وحدات مشتقة لقاءة لها.

تشبيه خلط الألوان

تعريف الكميات مماثل لخلط الألوان، ويمكن تصنيفه بطريقة مماثلة، على الرغم من كون هذا التشبيه غير قياسي.

الألوان الأساسية هي للكميات الأساسية. والألوان الثانوية (أوثالثة وما إلى ذلك) هي للكميات المشتقة. خلط الألوان مماثل لدمج الكميات باستخدام العمليات الرياضية. ولكن يمكن حتى تكون الألوان من ضوء أومن الطلاء، وعلى نحومماثل يمكن حتىقد يكون نظام الوحدات أحد الأشكال الكثيرة: مثل النظام العالمي للوحدات (الأكثر شيوعًا الآن) أونظام وحدات سنتيمتر غرام ثانية CGS أوالوحدات الفيزيائية الغاوسية أوالوحدات الإمبراطورية القديمة أوشكل محدد من الوحدات الطبيعية أوحتى وحدات تقريبية مميزة للنظام المادي المأخوذ بنظر الاعتبار (الوحدات المميزة).

اختيار نظام أساسي للكميات والوحدات هوأمر اعتباطي، ولكن بمجرد اختياره، يجب الالتزام به في جميع التحليلات اللاحقة لغرض التناسق، إذ ليس من المنطق خلط أنظمة مختلفة من الوحدات. اختيار نظام الوحدات، سواء كان ذلك النظام هوالنظام العالمي للوحدات أم نظام وحدات سنتيمتر/غرام/ثانية وما إلى ذلك، يشبه الاختيار بين استخدام ألوان الطلاء أوألوان الضوء.

في ضوء هذا التشبيه، التعريفات الأولية هي الكميات الأساسية التي لا بحاجة لمعادلة تعريفية، ولكن توجد حالة معيارية محددة لها، التعريفات «الثانوية» هي الكميات التي يُعهد عنها باستخدام الكميات الأساسية، «ثالثية» للكميات التي يُعهد عنها باستخدام الكميات الأساسية والكميات «الثانوية» و«الرابعية» للكميات التي يُعهد عنها باستخدام الكميات الثانوية والثالثية، إلى غير ذلك.

التحفيز

تتطلب معظم جوانب الفيزياء تعريفاتٍ حتى تصبح المعادلات مفهومة.

الآثار النظرية: التعاريف مهمة لأنها يمكن حتى تؤدي إلى رؤى جديدة لفرع من فروع الفيزياء. وقع لذلك مثالان في الفيزياء الكلاسيكية. عندما تم تعريف الانتروبيا أوS: توسع نطاق الديناميكا الحرارية بشكل كبير عن طريق ربط الفوضى والاضطراب مع كمية عددية يمكن حتى تتعلق بالطاقة ودرجة الحرارة، مما أدى إلى فهم القانون الديناميكي الحراري الثاني والميكانيكا الإحصائية.

كان العمل التابعي أيضًا (يُخط أيضا S) (والإحداثيات المعممة والزخم ووظيفة لاغرانج) في البداية صياغة بديلة للميكانيكا الكلاسيكية لقوانين نيوتن، يمتد الآن إلى نطاق الفيزياء الحديثة بشكل عام -وخاصة ميكانيكا الكم، فيزياء الجسيمات، والنسبية العامة.

السهولة التحليلية: تسمح بكتابة المعادلات الأخرى بشكلٍ أكثر إحكامًا، وبالتالي تسمح بفهم التعابير الرياضية بطريقة أسهل؛ بتضمين معامل في التعريف، يمكن استيعاب تواجد المعاملات في الكمية المستبدلة وإزالتها من المعادلة.

انظر أيضًا

معادلة تكوينية

مراجع

^ Warlimont, pp 12–13
^ P.W. Atkins (1978). Physical chemistry (الطبعة 2nd). Oxford University Press. صفحات 124–131. ISBN .
^ E. Abers (2004). Quantum Mechanics (الطبعة 2nd). Addison Wesley. صفحة 14. ISBN .
^ P.M. Whelan; M.J. Hodgeson (1978). Essential Principles of Physics (الطبعة 2nd). John Murray. ISBN .