作者rockonpizza3 (老爹)
看板Physics
標題[問題] 量測器材問題
時間Fri Sep 13 18:53:12 2019
各位版友好
我有一個關於量測儀器上的問題
在人類的發展史上, 以長度量測來說
假設某個時代量測儀器最小可以量到mm
隨著時代的進步, 人類發明出可以量測到um的儀器
但問題來了
在這儀器發明以前,人類尚未有能夠量測到um的機器
要怎麼確定你發明這個號稱可以量到um的機器
量出來的真的是1um呢???
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1F：→ webster1112: 最小可量到mm 你1mm剁十份 那小份的不就 0.1mm 09/13 23:27
2F：→ webster1112: 用油標尺更厲害 不用剁十份細工 粗工即可 自行查 09/13 23:29
3F：→ webster1112: 課本 09/13 23:30
4F：→ shengwey: 其實這是蠻有趣也實際的問題。比如，目前時間是以銫原 09/14 07:55
5F：→ shengwey: 子鐘來定義的，而光鐘的精確度比原子鐘好一千倍。怎麼 09/14 07:55
6F：→ shengwey: 辦呢？ 09/14 07:55
7F：推 harry901: 在虎克那個時代 是把物品放大去算實際長度 09/14 22:01
8F：→ harry901: 所以顯微鏡底下看到的長度 除以放大倍率就是真實長度 09/14 22:01
9F：→ harry901: 這算是間接觀測的技術 還沒有直接測量都是這樣推算 09/14 22:02
10F：→ linbryan: 測量就是某種定義.一顆行星大小質量.可不是拿尺跟秤量到 09/15 16:10
11F：→ shengwey: 問題在尺本身。用兩把精度1mm的尺，所決定出的1mm，差 09/15 16:58
12F：→ shengwey: 距可能遠大於1um。當你有辦法做出相對誤差遠小於1mm的 09/15 16:58
13F：→ shengwey: 尺的時候，就該考慮重新定義長度。現在對「秒」的定義 09/15 16:58
14F：→ shengwey: 正處於考慮重新定義的階段。而「長度」的定義是緊隨著 09/15 16:58
15F：→ shengwey: 「秒」的定義的（光速是給定的常數）。 09/15 16:58
16F：→ sputtering: 光槓桿 09/15 18:25
17F：→ shengwey: 光槓桿跟上述游標尺或放大鏡的效果一樣。當尺本身的精 09/16 06:40
18F：→ shengwey: 度不夠，是沒辦法決定更高精度的刻度。 09/16 06:40
19F：→ webster1112: 用兩把精度1mm的尺，所決定出的1mm，差 09/16 20:13
20F：→ webster1112: 距可能遠大於1um。 ????? 09/16 20:13
21F：推 shengwey: 不然那就是兩把精度1um的尺了 09/16 23:51
22F：→ rockonpizza3: 其實我的問題重點在於怎麼知道更高精度的量測... 09/17 07:14
23F：→ rockonpizza3: 是否正確, 並不侷限於長度 那只是舉個例 09/17 07:15
24F：推 shengwey: 長度只是舉例。更高精度的測量只能和相同等級的測量比 09/17 13:06
25F：→ shengwey: 較。要是所有測量的誤差與宣稱的精度吻合，則可公定一 09/17 13:06
26F：→ shengwey: 個高精度的新度量。 09/17 13:06
27F：→ webster1112: 要是所有測量的誤差與宣稱的精度吻合，則可 ??? 09/17 13:48
28F：→ shengwey: 是，目的在於驗證標準的可重現性。比如目前光鐘比原子 09/18 04:48
29F：→ shengwey: 鐘好一千倍，而且美國做的和歐洲做的，今天和去年的， 09/18 04:48
30F：→ shengwey: 差別與測量精度吻合，所以國際上已經認真考慮何時和哪 09/18 04:48
31F：→ shengwey: 種光鐘作為下一代時間定義。 09/18 04:48
32F：→ awage: 設法湊100個你的量測結果，然後和1mm比對，以兩者相等來證 09/20 21:25
33F：→ awage: 實？ 09/20 21:25
34F：→ awage: 100個(x)—>1000個，手誤抱歉 09/20 21:26
35F：→ shengwey: 用1um的尺去量，一個小七賣的1mm的尺是1000，另一個全 09/21 06:47
36F：→ shengwey: 家賣1mm的尺是1001，怎麼辦？大家1mm的尺都同個精度、 09/21 06:47
37F：→ shengwey: 一樣「好」 09/21 06:47
38F：推 sputtering: 不知道光速已經到小數以下第幾位了 09/23 23:41
39F：推 sunev: 光速不是已經變定義了嗎？ 09/24 00:51
40F：→ shengwey: 是 09/24 01:58
41F：→ sputtering: 我是說光速的精確數字 09/24 16:47
42F：推 sunev: 一個定義的東西不應該是無限精確嗎？ 09/24 20:13
43F：→ sputtering: 我想知道的可能跟你想說的不是同一件事 09/24 21:45
44F：→ sputtering: 比方說圓周率是常數但你不會只用3.14來算，是這意思 09/24 21:47
45F：推 sunev: 但光速的定義可以是整數啊，又不像圓周率有無限位數的問題 09/25 01:43
46F：→ shengwey: 光速在公制是整數，在任意單位下可有無限精度，限制於 09/25 01:59
47F：→ shengwey: 單位換算係數的精度。 09/25 01:59
48F：推 sunev: 那你應該問單位換算係數的精度而非是光速的精度吧 09/25 02:17
49F：推 sunev: 就好像1 inch被定成2.54 cm，這也是無限精度 09/25 02:19
50F：→ sunev: 但vacuum permittivity目前就有精度上的限制 09/25 02:20
51F：→ sunev: 大概是8.8541878128(13)×10E-12 09/25 02:20
52F：→ sputtering: 我再說明白一點光速是測量出來的不是定義出來的 09/25 08:18
53F：→ sputtering: 求光速的精度有他重要的意義差一點點宇宙就不一樣 09/25 08:20
54F：→ sputtering: 其時你們讀物理的人應該讀一讀物理史才不會為了讀物理 09/25 08:42
55F：→ sputtering: 而讀物理 09/25 08:42
56F：→ shengwey: 物理史上光速一開始是被測量的，後來發現理論上以及實 09/25 08:58
57F：→ shengwey: 驗上光速是定值，所以聰明的人就公定一個光速值。要是 09/25 08:58
58F：→ shengwey: 發現光速非定值，那整個現代物理就要打掉重練。是有實 09/25 08:58
59F：→ shengwey: 驗在做光速等向測試或光速和重力波速比較。目前沒有違 09/25 08:58
60F：→ shengwey: 反光速恆定。就這方面來說，光速這數值本身沒意義。 09/25 08:58
61F：→ sputtering: 唉 09/25 09:18
62F：推 sunev: 你是可以在過去的物理框架下，做實驗求出不同的光速值 09/25 10:44
63F：→ sunev: 但你對距離和時間的定義，就會和現在的大家不同了。 09/25 10:44
64F：→ sputtering: 光速恆定本來就是基本假設，非定值跟精確值是兩回事 09/25 11:08
65F：→ sputtering: 在需要的場合對光速的精確值就很重要(不過現在還沒) 09/25 11:11
66F：→ shengwey: 個人覺得物理史讓我們瞻仰巨擘劃時代的貢獻，以及為何 09/25 11:16
67F：→ shengwey: 新標準會取代舊框架。以上上世紀的物理觀來問問題，會 09/25 11:16
68F：→ shengwey: 讓人ㄧ時回答不上，然候建議先念念物理史（續）。 09/25 11:16
69F：推 ThePttUser: 光速應該同時是測量出來的也是從定律定義出來的 09/25 11:20
70F：→ ThePttUser: 雖然有時間上的問題，一開始是測量，但是發現從定律上 09/25 11:20
71F：→ ThePttUser: 直觀推出來的數值和測量出來的一致，所以才說也有定義 09/25 11:21
72F：→ ThePttUser: 但是定義終究奠基於定律完全是真的以及光速因此恆定 09/25 11:21
73F：→ ThePttUser: 沒人敢說定律以後不會變，不過就算被修正，我想推導出 09/25 11:22
74F：→ ThePttUser: 的光速應該也不會差多少 09/25 11:23
75F：推 sputtering: 我已經懂您的意思了 09/25 11:24
76F：→ sputtering: 是我才疏學淺我知道為何有必要限制精度了 09/25 11:59
77F：推 sputtering: 我還有很多不足 09/25 12:18
78F：→ sputtering: 定律是電磁學那個嗎 09/25 12:22
79F：→ sputtering: 應該說知道光速是常數就應該知道以他來定義時間空間 09/25 13:27
80F：推 sputtering: C+0.5C結果是C | C+誤差值XC/C結果也是C 10/03 22:13
81F：→ sputtering: 所以光速沒有誤差值然後以電磁波定義出光速 10/03 23:28