Макроскопи́ческий масшта́б представляет собой масштаб длины , на котором объекты или процессы имеют размеры, поддающиеся измерению и наблюдению невооружённым глазом .

Применительно к явлениям и абстрактным объектам макроскопический масштаб описывает существование в мире, как мы его воспринимаем, часто в отличие от опыта ( микроскопия ) и теории (физика микромира, статистическая физика ), где рассматриваются геометрические объекты длиной менее одного миллиметра . Макроскопическое зрение при виде мяча говорит нам, что это просто мяч. Микроскопическое зрение может открыть толстый слой кожи круглой формы, состоящий из складок, трещин и щелей (если смотреть через микроскоп ), и далее вниз по масштабности, можно рассмотреть совокупность молекул примерно сферической формы. Всё, что касается физических объектов и физических параметров, имеющих геометрическую протяжённость более одного миллиметра, называется макроскопией. Например, классическая механика , описывающая движение упомянутого выше мяча, может считаться главным образом макроскопической теорией. На гораздо меньших масштабах атомов и молекул классическая механика уже недействительна, и движение частиц в рамках квантовой микросистемы описывается квантовой механикой . В качестве другого примера можно привести конденсат Бозе-Эйнштейна вблизи абсолютного минимума температуры , который демонстрирует элементарные квантовые эффекты на макроскопическом уровне. Термин «макроскопический масштаб» может также означать «увеличенный вид», то есть вид, доступный для рассмотрения только с большой перспективой. Макроскопическую позицию можно рассматривать как «большую картину». Противоположностью макроскопическому масштабу является микроскопический масштаб : это объекты меньше тех, которые можно легко увидеть невооружённым глазом и которые требуют линзы или микроскопа, чтобы отчётливо их увидеть.

Макроскопический масштаб в термодинамике

Условно к макроскопическим системам в термодинамике относят объекты с размерами от 10 ^—7 м (100 нм) до 10 ¹² м . Условность нижней границы связана, помимо прочего, с тем, что для термодинамики важен не размер объекта, а число образующих его частиц. Куб идеального газа с ребром 100 нм при нормальных условиях содержит около 27 000 частиц (см. Постоянная Лошмидта ). Обычными объектами изучения термодинамическими методами служат системы с числом частиц ( структурных единиц ) 10 ¹⁵ —10 ⁵⁵ ( число Авогадро приближённо равно 6·10 ²³ , планета Земля состоит из примерно 10 ⁵⁰ атомов ). Исключение составляет только абсолютно твёрдое тело , вне зависимости от его размеров не относящееся к сплошным средам и служащее объектом изучения механики , но не термодинамики .

Верхняя граница применимости законов термодинамики лежит в области макросистем космических масштабов, для которых ещё не существенна обусловленная гравитацией неаддитивность внутренней энергии . В существующем виде законы термодинамики, включая её второе начало, нельзя применять к большим участкам Вселенной ( Метагалактике ) и тем более ко Вселенной в целом . Область применимости законов термодинамики к космическим объектам ограничена требованием выполнения условия

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

где E — полная энергия системы; U _g — её гравитационная энергия (для оценки которой можно использовать ньютоновское приближение теории гравитации ).

Примечания

	В Викисловаре есть статья « »

Литература

• Базаров И. П. Термодинамика. — 5-е изд. — СПб. — М. — Краснодар : Лань, 2010. — 384 с. — (Учебники для вузов. Специальная литература). — ISBN 978-5-8114-1003-3 .
• Борщевский А. Я. Физическая химия. Том 1 online. Общая и химическая термодинамика. — М. : Инфра-М, 2017. — 868 с. — ISBN 978-5-16-104227-4 .
• Миронова Г. А., Брандт Н. Н., Салецкий А. М. Молекулярная физика и термодинамика в вопросах и задачах. — СПб. : Лань, 2012. — 475 с. — (Учебники для вузов. Специальная литература). — ISBN 978-5-8114-1195-5 .
• Сухонос С. И. Масштабная гармония Вселенной. — София—М.: 2000. — 312 с.
• Терлецкий Я. П. Статистическая физика. — 3-е изд., испр. и доп. — М. : Высшая школа, 1994. — 352 с.
• Хачкурузов Г. А. Основы общей и химической термодинамики. — М. : Высшая школа, 1979. — 268 с.

Ссылки