Эрг — единица измерения энергии¶

Эрг (от др.-греч. ἔργον — «работа, действие») — внесистемная единица измерения энергии, работы и количества теплоты в системе СГС (сантиметр-грамм-секунда). Обозначается символом эрг (рус.) или erg (лат.). Одна эрга равна работе, совершаемой силой в 1 дину при перемещении точки приложения силы на 1 сантиметр в направлении силы. В Международной системе единиц (СИ) эрга составляет 10⁻⁷ джоуля.

¶Определение и размерность

Эрга относится к производным единицам СГС. В механике она определяется как произведение силы на путь:

1 эрг = 1 дина × 1 сантиметр = 1 г × 1 см²/с²

Размерность эрги совпадает с размерностью энергии: [M·L²·T⁻²], где M — масса, L — длина, T — время. Это та же размерность, что и у джоуля в СИ, поэтому переход между единицами сводится к чисто числовому коэффициенту.

¶Соотношение с другими единицами

Обратный переход: 1 эрг = 10⁻⁷ Дж = 0,1 микроджоуля = 6,24 × 10¹¹ электронвольт.

¶История

Термин «эрг» был предложен в 1873 году британскими физиками Джеймсом Максвеллом и Артуром Шустером на международном научном конгрессе в Лондоне. Название образовано от древнегреческого слова ἔργον («работа»). Введение отдельной единицы для работы и энергии в СГС было продиктовано необходимостью иметь согласованную систему, в которой механические величины выражались бы через сантиметр, грамм и секунду без множителей, зависящих от среды.

В 1881 году на первом Международном конгрессе электриков в Париже эрга была официально принята в качестве единицы работы и энергии в СГС. Вместе с ней были утверждены другие производные единицы: дина (сила), бар (давление), пуаз (вязкость) и другие.

¶Применение

¶Физика

До перехода большинства отраслей физики на СИ эрга широко использовалась в классической механике, акустике и термодинамике. В современных учебниках и научных статьях по физике эрга встречается преимущественно в историческом контексте или при цитировании старых работ.

¶Астрономия и астрофизика

Наиболее продолжительное практическое применение эрга сохранилось в астрономии. Ряд астрофизических величин традиционно выражается в эргах:

• светимость звёзд — эрг/с (например, светимость Солнца ≈ 3,8 × 10³³ эрг/с);
• энергия вспышек сверхновых — порядка 10⁵¹ эрг;
• энерговыделение гамма-вспышек — 10⁴⁹–10⁵⁵ эрг;
• плотность энергии излучения — эрг/см³.

Ряд крупных обсерваторий и каталогов (например, каталоги активных ядер галактик) до сих пор публикуют данные в этих единицах.

¶Электротехника

В системе СГС-электрических единиц (СГСЭ) использовались производные от эрги величины: 1 биоэрг (единица работы в электрической цепи), а также единицы мощности и потенциала, согласованные с эргой. С переходом на практические электрические единицы (вольт, ампер, ватт) эта система вышла из употребления.

¶Место в системах единиц

Эрга относится к числу немногих внесистемных единиц, которые продолжают активно применяться наряду с единицами СИ. Согласно ГОСТ 8.417-2002 «Единицы измерения величин», эрга отнесена к внесистемным единицам, допускаемым к применению наряду с единицами СИ, однако её использование ограничено в первую очередь астрофизикой.

В системе СГС эрга является единственной единицей энергии и работы. В отличие от системы СИ, где джоуль определяется через метр, килограмм и секунду, в СГС базовыми являются сантиметр, грамм и секунда, что и обусловливает множитель 10⁻⁷ при переходе.

¶Интересные факты

• Энергия, затраченная на подъём одного грамма на высоту 1 сантиметр в поле силы тяжести, близкой к земной (g ≈ 980 см/с²), составляет около 980 эрг.
• Кинетическая энергия мухи массой 10 мг, летящей со скоростью 1 м/с, равна примерно 5 × 10⁵ эрг.
• В ядерной физике энергия деления ядра урана-235 составляет около 2 × 10⁻⁵ эрг, что соответствует примерно 200 МэВ.

¶Источники

• Большая советская энциклопедия, т. 4
• ГОСТ 8.417-2002 «Единицы измерения величин»
• Физическая энциклопедия, т. 1
• Сивухин Д. В. Общий курс физики. Том I. Механика
• Гуревич А. Г. Электричество и магнетизм