Technikatörténeti szemle 9. (1977)

A MÉRÉS ÉS A MÉRTÉK AZ EMBERI MŰVELŐDÉSBEN című konferencián Budapesten 1976. április 27–30-án elhangzott előadások I. rész - Benkő I.–Kiss L.: A hőtani mérések történetének néhány speciális vonása a kísérleti fizika fejlődésének tükrében

mutatója "a hőmérséklet függvénye. Mach interferométerét Zehnder fejlesztette tovább, ill. később Rozsgyesztvenszkij szerkesztett egy hasonló típust. Ezek és a sok fejlődési fázison átment különböző schlieren berendezések ma a hő- és áramlástan nélkülözhetetlen mérőeszközei. A 7. ábrán egy fűtött henger, a 8. ábrán pedig egy téglalap keresztmetszetű hűtőborda melletti levegőáramlás schlieren képét láthatjuk. Az ilyen átfogó információt nyújtó képek, mint az infrakép, vagy schlieren-kép, olyan eredményt adnak, amelyeket a digitálisan megadott számsorokból csak hosszas elemzés után lehetne kapni. Ez szorosan összefügg az ember érzékelési mechanimusával, szintetizáló képességével. Hasonlóság a hőtanban: homológia és analógia A fizikai törvények többségét differenciálegyenletek segítségével fejezik ki. A tudomány és technika számtalan problémája ezeknek az egyetleneknek a megoldásából áll. Rendkívül ritkák azok az esetek, amelyekbe valamely differenciálegyenlet analitikai úton integrálható, ezeket kivételeknek kell tekintenünk. Ezért mérésre vagyunk utalva. Mérést végezhetünk az eredeti jelenségen, ha ez nehézségbe ütközik, annak homológ, illetve analóg modelljén. Ezen modellek kapcsolatát az eredetivel általában már elméleti úton is meg lehet határozni. A modellezés a kísérlet különleges formája. A szokásos kísérletnél a mérőeszköz közvetlen kölcsönhatásban van magával a vizsgálat tárgyával. Modellezésnél nem magát a tárgyat vizsgáljuk, hanem helyettesítőjét. A fizikai jelenségek hasonlóságának kérdéseit már Newton is vizsgálta 1687ben. Gondolatai közel 150 éven át feledésbe merültek. Csak a XIX. század közepe táján jelent meg a hasonlóság elméletére vonatkozó új munkák egész sora. A hőtanban a hasonlóság módszerét széles körben alkalmazzák kísérleti adatok feldolgozására és általánosítására. Az azonos fizikai természetű jelenségek hasonlóságát homológiának szokták nevezni. Ha különböző fizikai természetű jelenséget ugyanazon egyenlet ír le, akkor a jelenségek hasonlóságát analógiának nevezik. Minthogy a jelenségek közötti analógiát egyenletek útján állapítjuk meg, az analógiák módszere elvileg általánosítható, és a matematikai fizika problémáiinak megoldására szolgáló kísérleti módszerek sorába iktatható. A hasonlóság különböző eseteinek összefüggését a 9. ábrán mutatjuk be. Alapvetően méréstechnikai szempontok indokolhatják, hogy analóg modellezéshez fordulunk. A hőközléstanban a villamos, a hidraulikus, és a diffúziós jelenségeknek a hő jelenségekkel való analógiáját alkalmazzák elsősorban, ezek általában könnyebben mérhetők mint az eredeti. Az analóg modellezés fejlődését a 10. ábrán szemlélhetjük. Történetileg a hőmérsékletmezők modellezésénél használták először az analógiát, nevezetesen az elektro-termikus analógiát. Ezek a modellek folytonos modellek voltak. A hővezetés síkban folytonos analóg modelljére a 11. ábrán mutatunk példát. Kirchhoff már 1845-ben alkalmazta a ma széles körben elterjedt vezetőpapír ősét: egy vékony fémfóliát. Nem véletlen, hogy történetileg a folytonos