Что Масштабирует Законы?
Масштабирующие законы - понятие в науке и разработке. Это обращается к переменным, которые изменяются решительно в зависимости от масштаба (размер), который рассматривают. Например, если бы Вы попытались построить 50 тонн, добывающих транспортное средство, используя те же самые технические предположения в качестве 2-тонного автомобиля, то Вы, вероятно, закончили бы с транспортным средством, которое даже не бежит. Термин "масштабированные законы" часто появляется, рассматривая дизайн конструкции, которая является необычно большой или маленькой, так, чтобы осторожная мысль была необходима, чтобы расширить принципы типично измеренных конструкций к необычно размерным конструкциям.
Некоторые законы о масштабировании просты. Например, "для трехмерной конструкции, объем увеличивается с кубом линейных габаритов." Это просто означает, что в течение каждых 10 раз увеличиваются в линейных габаритах, увеличениях объема конструкции фактором 1000. Это значительно для того, чтобы проектировать механизмы или структуры: если бы Вы хотели удвоить способность водонапорной башни, то Вы только увеличили бы ее линейные габариты на несколько дюжин процентов, а не дублирование их. Простой, но верный.
Есть более сложные изменения масштабирования законов. Некоторые из самых интересных проявлений масштабирования законов находятся в областях микротехнологии и нанотехнологии, где инженеры должны и справиться и эксплуатировать необычные свойства, следующие из мелких масштабов. В microfluidics некоторые из этих необычных свойств включают ламинарный поток, поверхностное натяжение, electrowetting, быстро тепловое расслабление, электрические поверхностные налоги, и диффузия. Например, в жидких камерах с размерами, меньшими чем приблизительно половина миллиметра, поток является ламинарным, означая, что два сходящихся канала не могут смешаться через турбулентность, как в макромасштабе, и должны вместо этого смешаться через диффузию. Есть много других примеров масштабирования законов здесь.
Когда определенные свойства сохранены независимо от масштаба, это называют инвариантный к масштабу . Примеры включают что-либо, что происходит во всех масштабах размера, включая явление лавин, износа в электрических изоляторах, перколяции жидкостей через беспорядочную среду, и диффузии молекул в растворе. Поскольку мы узнаем больше о физике и механике, мы обнаруживаем интересные новые инвариантные к масштабу явления. Вообще, большинство физических свойств меняется в зависимости от масштаба.