導入
物体の密度または相対密度は、基準とした物体の密度に対するその密度の比です。液体および固体の参照体は4 °Cの純水です。気体または蒸気の場合、気体基準体は同じ温度、同じ圧力の空気です。密度は無次元の量であり、その値は測定単位なしで表されます。
歴史と用語
物体の密度は、 17世紀に登場した古代物理学の概念です。無次元数で表されるこの物体の特徴的なサイズには、一般的な用途があります。多くの場合、学術辞書や百科事典で定義されています。
ガストン・ティサンディエが1865 年以降のパリのポリマチック協会での講演で示唆しているように、その起源は遠く錬金術的なものです。フランス語の密度という言葉は、厚さ、緻密さ、さらには不透明度を表すラテン語のdensitasに由来しています。錬金術師は、体の純粋さと占星術的および数値的相関の熱狂者であり、水、金属、および精製、蒸留、昇華できるすべての物質を再現可能な基準で比較しようとしました。
同じ体積の純粋物質の重さを量ることにより、彼らは常に惑星の既知の分類を見つけました。
- サンまたはゴールド: 19.25
- マーキュリーまたはクイックシルバー: 13.56
- 土星または鉛: 11.35
- 月かお金: 10.47
- 金星または銅: 10.78
- 木星または錫: 7.29
- 火星または鉄: 7.20
これらの数値は、装置の品質とその取り扱いに応じて多かれ少なかれ正確に得られましたが、すでに氷が浮かぶ最も密度の高い純水に関する絶対数値を示しています。
1610 年以降の実験科学では、同定、分析、合成を目的とした装置、プロトコル、測定が取り上げられ、物質に関する化学測定や物理測定がゆっくりと誕生しました。食塩水の密度を測定するための正確な技術は、アントワーヌ ボーメによって開発されました。特に 1790 年以降のさまざまな合理主義的潮流は、古代の迷信的な遺産であると感じられた継承された概念の大部分を一掃しました。これらの科学者たちは、天力学の専門家が模範的であると考えているイギリスの科学からモデルを採用することによって、密度という用語を広めたいと考えていました。アングロサクソン諸国は、錬金術やアイザック ニュートンの生涯と思想が証明するほどに特徴的で、密度は密度を指し、相対密度は18世紀からの密度を指します。
エミール・リトレは密度を「物体の質量とその体積の比」、つまり密度と定義しています。参考文献で引用されているニュートンの崇拝者である合理主義者の科学者ラプラスは、1810 年に密度を密度の同義語として使用しました。 BIPM 自体は、1960 年時点でもまだ密度と密度という用語を関連付けていました。
ただし、密度の直接的な実験測定は、常に液体の水の質量を基準とした静水圧計量に基づいています。これは相対密度の尺度です。 「相対密度」は実験的に測定できる唯一の量であり、一般的にはその短縮形の「密度」が好まれます。リトレによれば、密度という言葉は「相対密度」という言葉の現代的な表現です。密度は、「絶対密度」または「適正密度」という時代遅れの表現の現代の同義語として残っています。
最後に、次元のない物体の密度と、単位によって定義される粒子の密度を混同してはなりません。後者の量の密度は、空間の要素 (長さ、表面、または体積) は、表面人口密度、電荷密度、モル濃度の場合と同様に、この人口をカウントするために使用されます。
