Mikroskopijne i makroskopowe

Terminy mikroskopijny i makroskopowy rozróżniają małe i duże obiekty, ale granica między nimi zależy od kontekstu.

Określenie mikroskopowe powstała XVIII th  wieku od rzeczownika mikroskopem (nazwa z przyrządu optycznego opracowano XVII th  wieku), i sufiks -ic (o łacińskiej -icus , „on”). Termin makro zostały sfałszowane w XIX -tego  wieku od przedrostka makro na modelu mikroskopowych .

Główne znaczenia

• W biologii , naukach o Ziemi i najczęściej w fizyce to, co widać gołym okiem, jest makroskopowe . To, co można zobaczyć tylko przez mikroskop (wymiary mniejsze niż 0,1  mm ), jest mikroskopijne .
• Co więcej, w języku potocznym przedmiot lub pojęcie często kwalifikuje się jako mikroskopijne, gdy jest to materia nieistotna, bez większego zainteresowania. Makroskopowe antonim jest mało używany.
• W przypadku fizyki cząstek i często fizyki kwantowej świat mikroskopowy ma wymiary porównywalne do atomu lub mniej, a świat makroskopowy ma wymiary większe niż 10-100  nm .
• W termodynamice, aw szczególności w fizyce statystycznej  :
  • układ jest makroskopową, jeżeli zawiera wystarczającą liczbę atomów móc podsumowują właściwości fizycznych i chemicznych, stosując ilości statystyczne takie jak temperatury , ciśnienia i stężenia . Ponieważ liczba Avogadro jest niezwykle duża, domena makroskopowa może być prawie tak mała, jak w fizyce cząstek, w przypadku ciał skondensowanych (cieczy i ciał stałych). Przeciwnie, układ utworzony z rozrzedzonego gazu może być makroskopowy tylko od wymiarów rzędu centymetra, metra lub nawet więcej (na przykład w przypadku ośrodka międzygwiazdowego );
  • „stan makroskopowy” (makroskopowego) układu składa się ze wszystkich jego mierzalnych charakterystyk ( głównie temperatury, ciśnienia i pól stężeń). Ten sam stan makroskopowy może odpowiadać wielu różnym „stanom mikroskopowym”, z których każdy charakteryzuje się dokładnym położeniem i energią atomów tworzących system. Różnorodność stanów mikroskopowych zgodnych z tym samym stanem makroskopowym leży u podstaw statystycznej definicji entropii .

Wagi fizyczne

Pojęcie skali zjawisk jest centralne w fizyce, gdzie rozróżniamy „małe skale” lub mikroskale i „duże skale” lub makroskale. Pojęcie to nie jest jednak związane z miarą absolutną, która stanowi podstawę przedrostków mikro- i makro-: ilość sama w sobie nie jest mała, jest tylko w ten sposób porównywana z inną, większą. Tak więc na przykładzie mediów gazowych mikroskala jest utworzona przez średnią swobodną drogę cząstki rzędu mikrometra w otaczającej nas atmosferze, ale o kilometrze w obłoku galaktycznym.

Pojęcie to umożliwia wprowadzenie skal pośrednich lub mezoskal, takich jak te z atmosfery .

Przejście od jednej skali do drugiej ma kluczowe znaczenie w modelowaniu fizycznym. Istnieje wiele technik pozwalających na tę operację: uśrednianie objętość , homogenizacja, występ , metoda momentów ,  etc.

Uwagi i odniesienia

1. „  Microscope  ” , w National Center for Textual and Lexical Resources (dostęp: 17 maja 2017 ) .
2. "  Microscopic  " , w National Center for Textual and Lexical Resources (dostęp: 17 maja 2017 ) .
3. „  Macroscopic  ” , w National Center for Textual and Lexical Resources (dostęp: 17 maja 2017 ) .
4. (w) Weinan E , Zasady modelowania wieloskalowego , Cambridge University Press ,2011, 466  str. ( ISBN  978-1-107-09654-7 , czytaj online ).