Как физическите константи са се променили с течение на времето

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Официалните стойности на константите са се променили дори през последните няколко десетилетия. Но ако измерванията покажат отклонение от очакваната стойност на константата, което не е толкова рядко, резултатите се считат за експериментална грешка. И само редки учени се осмеляват да се противопоставят на установената научна парадигма и да обявят хетерогенността на Вселената.

Гравитационна константа

Гравитационната константа (G) се появява за първи път в уравнението на гравитацията на Нютон, според което силата на гравитационното взаимодействие на две тела е равна на съотношението на произведението на масите на тези взаимодействащи тела, умножено по нея, към квадрата на разстоянието между тях. Стойността на тази константа е измервана много пъти, откакто за първи път е определена в прецизен експеримент от Хенри Кавендиш през 1798 г.

В началния етап на измерванията се наблюдава значително разсейване на резултатите, а след това се наблюдава добра конвергенция на получените данни. Въпреки това, дори след 1970 г., "най-добрите" резултати варират от 6,6699 до 6,6745, тоест спредът е 0,07%.

От всички известни фундаментални константи, числената стойност на гравитационната константа се определя с най-малка точност, въпреки че значението на тази стойност трудно може да бъде надценено. Всички опити да се изясни точното значение на тази константа бяха неуспешни и всички измервания останаха в твърде голям диапазон от възможни стойности. Фактът, че точността на числената стойност на гравитационната константа все още не надвишава 1/5000, редакторът на сп. „Nature“определи като „позорно петно върху лицето на физиката“.

В началото на 80-те години. Франк Стейси и неговите колеги измерват тази константа в дълбоки мини и сондажи в Австралия и получената от него стойност е с около 1% по-висока от официалната стойност, приета в момента.

Скоростта на светлината във вакуум

Според теорията на относителността на Айнщайн скоростта на светлината във вакуум е абсолютна константа. Повечето съвременни физични теории се основават на този постулат. Следователно има силно теоретично пристрастие срещу разглеждането на въпроса за възможна промяна в скоростта на светлината във вакуум. Във всеки случай този въпрос в момента е официално затворен. От 1972 г. скоростта на светлината във вакуум е обявена за постоянна по дефиниция и сега се счита за равна на 299792,458 ± 0,0012 k / s.

Както и в случая с гравитационната константа, предишните измервания на тази константа бяха значително различни от съвременната, официално призната стойност. Например, през 1676 г. Рьомер извежда стойност, която е с 30% по-ниска от сегашната, а резултатите на Физо, получени през 1849 г., са с 5% по-високи.

От 1928 до 1945 г скоростта на светлината във вакуум, както се оказа, беше с 20 km / s по-малка от преди и след този период.

В края на 40-те години. стойността на тази константа отново започна да нараства. Не е изненадващо, че когато новите измервания започнаха да дават по-високи стойности на тази константа, в началото възникна известно недоумение сред учените. Новата стойност се оказа с около 20 km/s по-висока от предишната, тоест доста близка до установената през 1927 г. От 1950 г. резултатите от всички измервания на тази константа отново се оказаха много близки до всяка друго (фиг. 15). Остава само да се спекулира колко дълго би се запазила еднородността на резултатите, ако измерванията бяха продължени. Но на практика през 1972 г. официалната стойност на скоростта на светлината във вакуум е приета и по-нататъшните изследвания са прекратени.

В експерименти, проведени от Dr. Lijun Wang от изследователския институт на NEC в Принстън, бяха получени изненадващи резултати. Експериментът се състоеше в пропускане на светлинни импулси през контейнер, пълен със специално обработен газ цезий. Експерименталните резултати се оказаха феноменални – скоростта на светлинните импулси се оказа 300 (триста) пъти повече от допустимата скорост от трансформациите на Лоренц (2000)!

В Италия друга група физици от Италианския национален изследователски съвет, в своите експерименти с микровълни (2000 г.), получиха скоростта на тяхното разпространение до 25% повече от допустимата скорост според А. Айнщайн …

Най-интересното е, че Айншейн е наясно с променливостта на скоростта на светлината:

От училищните учебници всеки знае за потвърждението на теорията на Айнщайн от експериментите на Майкълсън-Морли. Но на практика никой не знае, че в интерферометъра, който е използван в експериментите на Майкълсън-Морли, светлината изминава общо разстояние от 22 метра. Освен това експериментите са проведени в мазето на каменна сграда, практически на морското равнище. Освен това експериментите са проведени в продължение на четири дни (8, 9, 11 и 12 юли) през 1887 г. През тези дни данните от интерферометъра се взимаха за цели 6 часа и имаше абсолютно 36 завъртания на устройството. И на тази експериментална база, както на три кита, почива потвърждението на „правилността“както на специалната, така и на общата теория на относителността на А. Айнщайн.

Фактите, разбира се, са сериозни въпроси. Затова нека се обърнем към фактите. американски физик Дейтън Милър(1866-1941) през 1933 г. публикува в списание Reviews of Modern Physics резултатите от своите експерименти върху така наречения етерен дрейф за период от повече от двадесет години изследвания и във всички тези експерименти той получи положителни резултати в потвърждение на съществуването на етерния вятър. Той започва своите експерименти през 1902 г. и ги завършва през 1926 г. За тези експерименти той създаде интерферометър с общ път на лъча от 64 метра. Това беше най-съвършеният интерферометър от онова време, поне три пъти по-чувствителен от интерферометъра, използван в техните експерименти от А. Майкълсън и Е. Морли. Измерванията на интерферометъра са направени по различно време на деня, по различно време на годината. Показанията от инструмента са взети повече от 200 000 хиляди пъти и са направени повече от 12 000 завъртания на интерферометъра. Той периодично повдига своя интерферометър до върха на връх Уилсън (6000 фута над морското равнище - повече от 2000 метра), където, както той предположи, скоростта на етерния вятър е по-висока.

Дейтън Милър пише писма до А. Айнщайн. В едно от писмата си той съобщава за резултатите от своята двадесет и четири години работа, потвърждавайки наличието на етерния вятър. А. Айнщайн отговори на това писмо много скептично и поиска доказателства, които му бяха представени. Тогава… няма отговор.

Фрагмент от статията Теорията на Вселената и обективната реалност

Постоянна планка

Константата на Планк (h) е основна константа на квантовата физика и свързва честотата на излъчване (υ) с енергийния квант (E) в съответствие с формулата E-hυ. Той има измерението на действие (тоест продукт на енергия и време).

Казват ни, че квантовата теория е модел на брилянтен успех и невероятна точност: „Законите, открити при описанието на квантовия свят (…) са най-верните и точни инструменти, използвани някога за успешно описание и предсказване на природата. В някои В случаите съвпадението между теоретичната прогноза и действително получения резултат е толкова точно, че несъответствията не надвишават една милиардна част."

Толкова често съм чувал и чел подобни твърдения, че съм свикнал да вярвам, че числовата стойност на константата на Планк трябва да се знае с точност до най-отдалечения знак след десетичната запетая. Изглежда, че е така: просто трябва да погледнете в някакъв справочник по тази тема. Въпреки това, илюзията за точност ще изчезне, ако отворите предишното издание на същото ръководство. През годините официално признатата стойност на тази "фундаментална константа" се променя, като показва тенденция към постепенно нарастване.

Максималната промяна в стойността на константата на Планк е отбелязана от 1929 до 1941 г., когато стойността й се е увеличила с повече от 1%. До голяма степен това увеличение е причинено от значителна промяна в експериментално измерения електронен заряд, т.е. Измерванията на константата на Планк не дават преки стойности на тази константа, тъй като при нейното определяне е необходимо да се знае величината на заряда и масата на електрона. Ако една или дори повече и двете от последните константи променят стойностите си, стойността на константата на Планк също се променя.

Постоянна на фината структура

Някои физици смятат константата на фината структура като едно от основните космически числа, които могат да помогнат за обяснението на единната теория.

Измервания, извършени в обсерваторията в Лунд (Швеция) от професор Свенерик Йохансон и неговата аспирантка Мария Алдениус в сътрудничество с английския физик Майкъл Мърфи (Кеймбридж), показаха, че друга безразмерна константа, така наречената константа на фината структура, също се променя с времето.. Това количество, образувано от комбинацията от скоростта на светлината във вакуум, елементарен електрически заряд и константа на Планк, е важен параметър, който характеризира силата на електромагнитното взаимодействие, което държи частиците на атома заедно.

За да разберат дали константата на фината структура се променя във времето, учените сравняват светлината, идваща от далечни квазари - супер ярки обекти, разположени на милиарди светлинни години от Земята - с лабораторни измервания. Когато светлината, излъчвана от квазарите, преминава през облаци от космически газ, се образува непрекъснат спектър с тъмни линии, показващи как различните химични елементи, които съставляват газа, абсорбират светлината. След като изследвали систематичните промени в позициите на линиите и ги сравнявали с резултатите от лабораторни експерименти, изследователите стигнали до заключението, че търсената константа претърпява промени. За обикновен човек от улицата те може да не изглеждат много значими: само няколко милионни от процента за 6 милиарда години, но в точните науки, както знаете, няма дреболии.

„Нашето познание за Вселената е непълно в много отношения“, казва професор Йохансон. „Остава неизвестно от какво се състои 90% от материята във Вселената – така наречената „тъмна материя“.“Има различни теории за случилото се след Големия взрив. Следователно новите знания винаги са полезни, дори и да не са в съответствие с настоящата концепция за Вселената."