Еталони і їх «точність»
Еталон - це щось, що реалізує одиницю виміру (у фізиці і техніці) або властивість (в техніці: колір фарби, смак продукту). Еталон може бути в принципі використаний двома способами. Пред'являючи еталон приладу, ми перевіряємо прилад. Порівнюючи еталон з іншим еталоном, причому привласнюючи значення другого за інформацією про першому і даних приладу порівняння, ми створюємо підлеглий еталон (наприклад, національний за мировою). Порівнюючи два еталона одного рангу (два світових, два національних), ми не присвоюємо значення, але за даними приладу порівняння можемо визначити, чи змінилася різниця між еталонами. оцінити стабільність і побічно - точність.
В соціологи ситуація інша - еталонів немає. Немає еталонного міста, еталонної країни, еталонної групи студентів або еталонного електорату. Відповідно, немає очевидного і різкого поділу на «високу метрологію», що займається стандартами і повіркою, і «польову» метрологію, яка бере штангенциркуль і того, міряє. Хоча звичайно, від усвідомлення принципів функціонування суспільства до питання «які чіпси ви віддаєте перевагу» дистанція не маленька.
А ось в психології ситуація ближче до фізики і техніки - у них немає еталонного людини (або еталонної «малої групи») але у них є уявлення про «нормі». Частково воно інтуїтивно, частково базується на свідченнях приладів - нормальна людина має IQ 100 і ті чи інші показники по інших основних тестів.
Метрологію можна розділити на дві - «високу метрологію» і «польову метрологію». Польова метрологія - це самі вимірювання і їх обробка (тобто те, чим займаються всі фізики і технарі) і розробка приладів і методів вимірювань (тобто те, чим займаються приладники за участю фізиків і технарів). Але для розробки приладів потрібні еталони. Ось все, що стосується еталонів, займається «висока метрологія». У ній, як це не дико звучить, взагалі немає поняття «точність» - бо точність щодо чого? Раніше метрологи надходили так: виготовляли кілька «метрів» або «кілограмів» і оголошували один головним, світовим еталоном. Це знімало завдання визначення «точності» з інших еталонів. Але ця проблема залишалася для одного, головного зразка, а крім того, всякий розумів, що коронація саме цієї гирі нічим не виправдана - все гирі однакові. Логічніше було б приймати за «еталон» середнє значення, тобто вважати, що в середньому гирі-еталони не змінюють масу. Це логічніше (немає випадкового вибору), але з точки зору фізики, нерозумно: вже якщо ми виявили, що змінюється маса платіноірідіевого гир, причому і різних - по-різному і ми не знаємо як слід, чому, то звідки ми знаємо, що не змінюється в середньому?
Вихід очевидний - перехід до атомних еталонів, бо ортодоксальна фізика ясно говорить, що атоми однакові і маса їх не змінюється з часом, що швидкість світла у вакуумі однакова і незмінна, що всі інші світові константи - теж константи. Саме на цьому рівні обгрунтування побудовано чинну нині визначення метра. Метр визначено як відстань, яку світло проходить за деякий час. В якій ситуації таке визначення краще? Якщо швидкість світла і це деякий час визначаються стабільніше, повторюю, і передавати побудований таким чином еталон легше - то «і побачив Метролог, що це добре». Фізика вважає швидкість світла постійною, а метрологія вважає еталон секунди більш стабільним, ніж попередній еталон метра. Тому і перейшла метрологія на новий еталон метра. Повернувшись, як відзначають в деяких книгах, до визначення метра через секунду - мається на увазі древнє визначення через період маятника.
Однак це ще не все. У новому визначенні метра через швидкість світла і секунду зазначено, що швидкість світла дорівнює «чогось там (точно).» Оскільки при старому (і взагалі якому завгодно) визначенні метра і секунди немає ніяких причин, щоб швидкість світла потрапила «точно» в якесь значення, це схоже на шкільну дурість - вважати g = 10 м / с 2. насправді, великого криміналу тут немає, якщо стабільність вимірювань швидкості світла така, що коливання не обмежують точності. Але з точки зору фізика, виглядає дивно.
Використання атомних еталонів утруднено несопоставимостью розміру еталона і більшості вимірюваних величин, потрібно будувати ланцюжки перетворювачів. Можливо, що колись люди перейдуть до використання атомних макроскопічних еталонів, тобто атомних еталонів практичного масштабу. Це можуть бути зовнішні орбіти збуджених атомів при високому рівні збудження або яке-небудь довгохвильове випромінювання, наприклад, знамените випромінювання міжзоряного водню 1420,40575 МГц (хвиля 21,1 см).
Є, однак в цій еталонної проблеми глибша сторона - проблема сталості фундаментальних констант. До неї ми звернемося нижче.
Поділіться на сторінці