Измеряемая величина

ИЗМЕРЯЕМАЯ ВЕЛИЧИНА, измеряемое свойство, различные проявления которого характеризуются количественно (смотри Измерение). Измеряемые величины обозначают общепринятыми наименованиями и буквенными символами, например масса m, температура Т, сила F. Количественная определённость измеряемой величины называется размером измеряемой величины, а оценка размера по соответствующей ей шкале измерений в виде некоторого числа принятых для неё единиц измерения, чисел, баллов или иных количественных знаков называется значением величины. Чаще всего множество значений измеряемой величины обозначается действительными числами, однако, в отличие от математических величин, измеряемая величина обладает конкретным присущим ей качественным смыслом и со значениями измеряемой величины не всегда возможно выполнять все арифметические операции. Например, значения масс объектов можно складывать, а температуры разных объектов складывать бессмысленно. Понятие измеряемой величины неприменимо к качественным свойствам.

Различают скалярные, многомерные и неархимедовы измеряемые величины. Скалярные измеряемые величины подразделяются на счётные, пропорциональные, аддитивные, интервальные и относительные. Счётные измеряемые величины дискретны и выражаются целыми положительными числами, определяющими количество объектов в рассматриваемой задаче. Естественной единицей измерения для счётных величин является арифметическая единица. Пропорциональные измеряемые величины выражаются непрерывным множеством положительных действительных чисел, начиная с нуля. Для этих величин можно говорить, во сколько раз одна измеряемая величина больше или меньше другой, но не имеет смысла операция сложения их значений. Аддитивные измеряемые величины также выражаются непрерывным множеством положительных действительных чисел, но к ним применимы все арифметические операции. Понятия о счётных, пропорциональных и аддитивных измеряемых величинах содержат представление о нуле - бесконечно малом размере измеряемой величины.

Для интервальных измеряемых величин, выражаемых множеством всех отрицательных и положительных действительных чисел, невозможно логически обоснованно определить нуль, однако интервалы таких измеряемых величин  являются пропорциональными или аддитивными измеряемыми величинами, для самих же интервальных измеряемых величин  невозможна операция сложения. Для таких измеряемых величин  возможно введение условного нуля, от которого отсчитываются положительные и отрицательные значения интервальной измеряемой величины. Так, интервалы времени могут иметь нулевое значение (одновременность событий), складывать интервалы времени можно, но складывать даты событий бессмысленно. Единицы измерения пропорциональных, аддитивных и интервальных измеряемых величин  устанавливают по соглашению. Относительные измеряемые величины являются отношениями двух произвольных размеров одной и той же счётной, пропорциональной или аддитивной измеряемой величины. Такие отношения выражаются действительными числами, для которых однозначная исходная единица измерения - арифметическая единица. Относительными измеряемыми величинами являются различные коэффициенты - пропускания, отражения, ослабления света, затухания, усиления колебаний, показатель преломления, добротность, вероятность и др. (смотри Безразмерные величины).

К многомерным измеряемым величинам относятся двумерные, трёхмерные (векторы), девятимерные (тензоры), тензоры более высокой мерности и др. Для них сравнение «больше - меньше» в общем случае не имеет смысла, однако оно возможно для модулей некоторых двумерных и трёхмерных измеряемых величин.  Операции сложения и умножения многомерных измеряемых величин  (например, векторов) обладают специфическими особенностями. Двумерными измеряемыми величинами являются, например, импеданс, давление крови человека; трёхмерными - скорость, ускорение, сила, напряжённость электрического поля; девятимерными - механические напряжения, диэлектрическая проницаемость, показатель преломления в анизотропных средах и др.

Неархимедовы измеряемые величины описываются соотношениями только эквивалентности и порядка по размеру, причём нуль шкалы может отсутствовать. К таким измеряемым величинам неприменимо понятие пропорциональности, т. е. отсутствует возможность установления равенства интервалов (введения единиц измерения) и сравнения, во сколько раз один размер измеряемых величин  больше или меньше другого. К неархимедовым измеряемым величинам относятся твёрдость материалов в различных шкалах, октановые и цетановые числа, светочувствительность фотоматериалов, сила ветра по шкале Бофорта и др.

Лит.: Дойников А. С. Измеряемые свойства // Измерительная техника. 2002. № 11; Брянский Л. Н., Дойников А. С., Крупин Б. Н. Метрология: шкалы, эталоны, практика. М., 2004.