Макроскопічний масштаб

Макроскопічний масштаб — це масштаб довжин, на якому об'єкти або явища достатньо великі, щоб їх можна було побачити неозброєним оком без збільшувальних оптичних приладів^[1]^[2].

Макроскопічні фізичні системи характеризуються усередненими величинами. Макроскопічні фізичні величини часто не мають мікроскопічних аналогів: наприклад, сила тертя, тиск, теплота. На макроскопічному рівні рівняння фізики втрачають оборотність.^{[джерело?]}

Протилежний термін — мікроскопічний. Для систем проміжного розміру й складності вживається термін мезоскопічний.

У термодинаміці

Умовно до макроскопічних систем у термодинаміці відносять об'єкти з розмірами від 10⁻⁷ м (100 нм) до 10¹² м^[3]. Умовність нижньої межі пов'язана, крім іншого, з тим, що для термодинаміки важливий не розмір об'єкта, а кількість частинок, що його утворюють. Куб ідеального газу з ребром 100 нм за нормальних умов містить близько 27 000 частинок (див. стала Лошмідта). Звичайними об'єктами вивчення термодинамічних методів служать системи з числом частинок (структурних одиниць) 10¹⁵ -10⁵⁵ (число Авогадро приблизно дорівнює 6 · 10²³, планета Земля складається з приблизно 10⁵⁰ атомів). Виняток становить лише абсолютно тверде тіло, незалежно від його розмірів, що не відноситься до суцільних середовищ і служить об'єктом вивчення механіки, але не термодинаміки^[4].

Верхня межа застосування законів термодинаміки лежить в області макросистем космічних масштабів, для яких ще не істотна обумовлена гравітацією неадитивність внутрішньої енергії^[5]. У існуючому вигляді закони термодинаміки, включаючи її другий закон, не можна застосовувати до великих ділянок Всесвіту (Метагалактики) і тим більше до Всесвіту в цілому^[6]. Область застосування законів термодинаміки до космічних об'єктів обмежена вимогою виконання умови

$E\gg \left|U_{g}\right|$ ,

де $E$ — повна енергія системи; $U_{g}$ — її гравітаційна енергія (для оцінки якої можна використовувати ньютонівське наближення теорії гравітації^[7]).

У квантовій механіці

Термін "макроскопічний" став часто з'являтись у наукових роботах, присвячених квантовим вимірюванням з 1950-х років^[8].

Див. також

Макроскопічне квантове явище
Мікроскопічний масштаб

Примітки

↑ Reif, F. (1965). Fundamentals of Statistical and Thermal Physics (вид. International student). Boston: McGraw-Hill. с. 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).
↑ Jaeger, Gregg (Вересень 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.
↑ Хачкурузов, Г. А. (1979). Основы общей и химической термодинамики (рос.). Москва: Высшая школа. с. 8.
↑ Борщевский, А. Я. (2017). Физическая химия. Том 1 online. Общая и химическая термодинамика. Москва: Инфра-М. с. 40. ISBN 978-5-16-104227-4.
↑ Миронова, Г. А.; Брандт, Н. Н.; Салецкий, А. М. (2012). Молекулярная физика и термодинамика в вопросах и задачах. Санкт-Петербург: Лань. с. 162. ISBN 978-5-8114-1195-5.
↑ Базаров, И. П. (2010). Термодинамика (вид. 5-е изд.). Лань. с. 83. ISBN 978-5-8114-1003-3.
↑ Терлецкий, Я. П. (1994). Статистическая физика (вид. 3-е изд., испр. и доп.). Москва: Высшая школа. с. 343.
↑ Jaeger, Gregg (1 вересня 2014). What in the (quantum) world is macroscopic?. American Journal of Physics (англ.). 82 (9): 896—905. doi:10.1119/1.4878358. ISSN 0002-9505.

Це незавершена стаття з фізики.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.

[1] Reif, F. (1965). Fundamentals of Statistical and Thermal Physics (вид. International student). Boston: McGraw-Hill. с. 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 (Вересень 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] Хачкурузов, Г. А. (1979). Основы общей и химической термодинамики (рос.). Москва: Высшая школа. с. 8.

[4] Борщевский, А. Я. (2017). Физическая химия. Том 1 online. Общая и химическая термодинамика. Москва: Инфра-М. с. 40. ISBN 978-5-16-104227-4.

[5] Миронова, Г. А.; Брандт, Н. Н.; Салецкий, А. М. (2012). Молекулярная физика и термодинамика в вопросах и задачах. Санкт-Петербург: Лань. с. 162. ISBN 978-5-8114-1195-5.

[6] Базаров, И. П. (2010). Термодинамика (вид. 5-е изд.). Лань. с. 83. ISBN 978-5-8114-1003-3.

[7] Терлецкий, Я. П. (1994). Статистическая физика (вид. 3-е изд., испр. и доп.). Москва: Высшая школа. с. 343.

[8] Jaeger, Gregg (1 вересня 2014). What in the (quantum) world is macroscopic?. American Journal of Physics (англ.). 82 (9): 896—905. doi:10.1119/1.4878358. ISSN 0002-9505.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]