거시적 척도

Macroscopic scale
"Macroscopic"은 여기서 리다이렉트 됩니다.매크로스코프와 혼동하지 마십시오.
현미경 스케일과 혼동하지 마십시오.

거시적 척도는 광학 기기를 [1][2]확대하지 않고도 육안으로 볼 수 있을 만큼 물체나 현상이 충분히 큰 길이 척도다.그것은 현미경과는 정반대이다.

개요

물리적 현상과 신체에 적용되었을 때, 거시적 척도는 확대 장치의 도움 없이 사람이 직접 사물을 인지할 수 있는 사물을 묘사한다.이것은 아마도 수백 마이크로미터보다 작은 기하학적 길이의 물체에 대한 관찰(현미경 검사)이나 이론(마이크로 물리학, 통계 물리학)과는 대조적입니다.

공에 대한 거시적 시각은 그저 공이다.현미경으로 보면 전체적으로 주름진 균열과 갈라진 틈으로 구성된 두껍고 둥근 피부 또는 더 낮은 규모에서 대략적인 구형의 분자 집합(전자 현미경으로 볼 때)이 드러날 수 있다.고의적으로 거시적인 관점을 취하는 물리 이론의 예는 열역학이다.거시적 관점에서 미시적 관점에 이르는 화제의 예는 조직학이다.

거시적인 것과 미시적인 것의 차이는 아니지만, 고전 역학과 양자 역학은 미묘하게 다른 방식으로 [3]구별되는 이론이다.얼핏 보면 단순히 그들이 묘사하는 물체의 크기에서 다른 것으로 생각할 수 있다. 고전적인 물체는 질량과 기하학적 크기, 예를 들어 축구와 먼지 미립자 같은 양적 물체보다 훨씬 더 큰 것으로 여겨진다.보다 정교한 고려는 고전 역학은 물질과 에너지가 무한히 작은 구획으로 분할될 수 없다는 것을 인식하지 못하기 때문에 궁극적으로 미세 분할이 축소할 수 없을 정도로 세분화된 특징을 드러낸다는 것을 근거로 하여 고전 역학과 양자 역학을 구별한다.섬세함의 기준은 상호작용이 플랑크의 상수로 설명되는지 여부이다.대략적으로 말하면, 고전 역학은 수학적으로 이상적인 조건의 입자를 크기가 없는 기하학적 점처럼 미세하고, 여전히 유한한 질량을 가지고 있다고 간주한다.고전 역학은 또한 수학적으로 이상화된 확장 재료를 기하학적으로 연속적으로 실재하는 것으로 간주합니다.이러한 이상화는 대부분의 일상적인 계산에 유용하지만 분자, 원자, 광자 및 기타 소립자에 대해서는 완전히 실패할 수 있습니다.많은 면에서, 고전 역학은 주로 거시적인 이론으로 여겨질 수 있다.원자와 분자의 훨씬 작은 규모에서, 고전적인 역학은 실패할 수 있고, 입자의 상호작용은 양자역학에 의해 설명된다.보즈-아인슈타인 응축수는 절대 최소 온도에서 양자역학에 의한 설명이 필요한 거시적 규모에 영향을 미친다.

양자 측정 문제에서 무엇이 거시적 세계를 구성하고 무엇이 양자 세계를 구성하는지에 대한 문제는 해결되지 않았고 아마도 해결할 수 없을 것이다.관련된 대응 원리는 다음과 같이 표현될 수 있다: 모든 거시적 현상은 양자 이론의 문제로 공식화될 수 있다.따라서 대응원칙의 위반은 거시적과 양자간의 경험적 구분을 보장할 것이다.

병리학에서 거시적 진단은 현미경 조직병리학과는 대조적으로 일반적으로 총병리학을 포함한다.

"메가스코픽"이라는 용어는 동의어이다."거시적"은 "더 넓은 시야" 즉, 넓은 시야(가정적인 "거시적 시야")에서만 사용할 수 있는 시야를 나타낼 수도 있다.거시적 위치는 "큰 그림"으로 간주될 수 있다.

저에너지 물리학에 비해 고에너지 물리학

가장 작은 물리적 시스템을 다루는 입자 물리학은 고에너지 물리학으로도 알려져 있습니다.거시적 척도를 포함한 더 큰 길이의 척도의 물리학은 저에너지 물리학으로도 알려져 있다.직관적으로, "높은 에너지"를 아원자 입자와 같은 매우 작고 낮은 질량 에너지 시스템의 물리학과 연관짓는 것은 잘못된 것처럼 보일 수 있습니다.이에 비해 거시적인 시스템인 수소 1g은 고에너지 물리학의 핵심 연구 대상인 단일 양성자의 질량 에너지의 최대 6배23 10배에[4] 달한다.고에너지 물리학 실험인 대형 강입자 충돌기에서 순환하는 전체 양성자 빔에도 약 3.23×10개의1412 [5]양성자가 포함되어 있으며, 각 양성자는 약 6.1×10eV의27 에너지로 총 빔 에너지는 약 336.4MJ이며, 이는 여전히 수소 1그램의 질량 에너지보다 약 2.7×10배5 낮은 수준이다.그러나 거시적인 영역은 "저에너지 물리학"인 반면, 양자 입자의 영역은 "고에너지 물리학"이다.

그 이유는 "높은 에너지"가 양자 입자 수준의 에너지를 의미하기 때문이다.거시적 시스템은 구성되는 양자 입자보다 총 에너지 함량이 더 크지만, 각각의 양자 입자로부터 각각의 양의 에너지를 추출하지 않고는 이 총 에너지에 대한 실험이나 다른 관찰은 할 수 없습니다.이것은 정확히 고에너지 물리학의 영역입니다.물질과 우주의 일상적인 경험은 매우 낮은 에너지로 특징지어진다.예를 들어 가시광선의 광자 에너지는 약 1.8 - 3.2 eV이다.마찬가지로 탄소-탄소 결합의 결합-분리 에너지는 약 3.6eV이다.이것은 화학 반응과 같은 거시적 수준에서 나타나는 에너지 척도입니다.훨씬 높은 에너지인 방사능 붕괴에서 생성된 종류의 감마선조차 거의 항상 10 eV와 107 eV 사이의5 광자 에너지를 가지고 있다. 이는 단일 양성자의 질량 에너지보다 2배 낮은 수준이다.방사성 붕괴 감마선은 고에너지 물리학이 아닌 핵물리학의 일부로 간주된다.

마지막으로 양자 입자 수준에 도달하면 고에너지 영역이 드러난다.양성자는 9.4×108 eV의 질량 에너지를 가지고 있다; 다른 거대한 양자 입자들, 초등 입자와 하드론 입자는 여전히 더 높은 질량 에너지를 가지고 있다.더 낮은 질량 에너지를 가진 양자 입자는 또한 높은 에너지 물리학의 일부입니다; 그들은 또한 거시적인 규모에서보다 훨씬 더 높거나 입자 수준에서 반응하는 것에 동등하게 관여합니다.상대론적 효과는 입자 가속기와 우주선에서와 같이 가속된 입자의 에너지를 여러 가지 크기로 더 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 충돌과 소멸에서 방출되는 입자의 총 에너지도 증가시킬 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Reif, F. (1965). Fundamentals of Statistical and Thermal Physics (International student ed.). Boston: McGraw-Hill. p. 2. ISBN 007-051800-9. we shall call a system "macroscopic" (i.e., "large scale") when it is large enough to be visible in the ordinary sense (say greater than 1 micron, so that it can at least be observed with a microscope using ordinary light).
  2. ^ Jaeger, Gregg (September 2014). "What in the (quantum) world is macroscopic?". American Journal of Physics. 82 (9): 896–905. Bibcode:2014AmJPh..82..896J. doi:10.1119/1.4878358.
  3. ^ Jaeger, Gregg (September 2014). "What in the (quantum) world is macroscopic?". American Journal of Physics. 82 (9): 896–905. Bibcode:2014AmJPh..82..896J. doi:10.1119/1.4878358.
  4. ^ "CODATA 값: Avogadro 상수"상수, 단위 및 불확실성에 대한 NIST 참조.미국 국립 표준 기술 연구소.2015년 6월2016년 12월 13일 취득.
  5. ^ "Beam Requirements and Fundamental Choices" (PDF). CERN Engineering & Equipment Data Management Service (EDMS). Retrieved 10 December 2016.