Hogyan változtak a fizikai állandók az idők során

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

Az állandók hivatalos értékei még az elmúlt évtizedekben is változtak. De ha a mérések eltérést mutatnak az állandó várható értékétől, ami nem is olyan ritka, akkor az eredményeket kísérleti hibának tekintjük. És csak ritka tudósok mernek szembemenni a kialakult tudományos paradigmával, és kijelentik az Univerzum heterogenitását.

Gravitációs állandó

A gravitációs állandó (G) először Newton gravitációs egyenletében jelent meg, amely szerint két test gravitációs kölcsönhatási ereje egyenlő az egymással kölcsönhatásban lévő testek tömegének szorzatával és a távolság négyzetével. őket. Ennek az állandónak az értékét sokszor megmérték azóta, hogy Henry Cavendish 1798-ban egy precíziós kísérletben először meghatározta.

A mérések kezdeti szakaszában az eredmények jelentős szóródása volt megfigyelhető, majd a kapott adatok jó konvergenciája volt megfigyelhető. Ennek ellenére 1970 után is a "legjobb" eredmények 6,6699 és 6,6745 között mozognak, vagyis a szórás 0,07%.

Az összes ismert alapállandó közül a gravitációs állandó számértékét határozzák meg a legkisebb pontossággal, bár ennek az értéknek a jelentősége aligha becsülhető túl. Ennek az állandónak a pontos jelentésének tisztázására tett minden kísérlet sikertelen volt, és minden mérés túl nagy tartományban maradt a lehetséges értékek között. Azt a tényt, hogy a gravitációs állandó számértékének pontossága még mindig nem haladja meg az 1/5000-et, a "Nature" folyóirat szerkesztője "szégyenfoltnak" minősítette a fizika arcán.

A 80-as évek elején. Frank Stacy és munkatársai ezt az állandót mérték Ausztráliában mély bányákban és fúrásokban, és az általa kapott érték körülbelül 1%-kal volt magasabb a jelenleg elfogadott hivatalos értéknél.

A fény sebessége vákuumban

Einstein relativitáselmélete szerint a fény sebessége vákuumban abszolút állandó. A legtöbb modern fizikai elmélet ezen a posztulátumon alapul. Ezért erős elméleti torzítás van az ellen, hogy megvizsgáljuk a fénysebesség vákuumban bekövetkező lehetséges változásának kérdését. Mindenesetre ez a kérdés jelenleg hivatalosan lezárva. 1972 óta a vákuumban lévő fénysebesség definíció szerint állandónak van nyilvánítva, és most 299792,458 ± 0,0012 k/s-nak tekintik.

A gravitációs állandóhoz hasonlóan ennek az állandónak a korábbi mérései jelentősen eltértek a modern, hivatalosan elismert értéktől. Például 1676-ban Roemer a jelenleginél 30%-kal alacsonyabb értéket vezetett le, Fizeau 1849-ben kapott eredményei pedig 5%-kal voltak magasabbak.

1928-tól 1945-ig a fény sebessége vákuumban, mint kiderült, 20 km/s-al volt kisebb, mint ezen időszak előtt és után.

A 40-es évek végén. ennek az állandónak az értéke ismét növekedni kezdett. Nem meglepő, hogy amikor az új mérések elkezdték magasabb értéket adni ennek az állandónak, először némi zavar támadt a tudósokban. Az új érték körülbelül 20 km/s-mal magasabbnak bizonyult, mint az előző, vagyis elég közel áll az 1927-ben megállapítotthoz. 1950 óta ennek az állandónak az összes mérésének eredménye ismét nagyon közelinek bizonyult az egyes értékekhez. egyéb (15. ábra). Csak találgatni kell, mennyi ideig tartott volna fenn az eredmények egységessége, ha folytatják a méréseket. A gyakorlatban azonban 1972-ben elfogadták a vákuumban mért fénysebesség hivatalos értékét, és a további kutatásokat leállították.

A kísérletekben, amelyeket dr. Lijun Wang a princetoni NEC kutatóintézetben meglepő eredményeket értek el. A kísérlet során fényimpulzusokat vezettek át egy speciálisan kezelt céziumgázzal töltött tartályon. A kísérleti eredmények fenomenálisnak bizonyultak - a fényimpulzusok sebessége az 300 (háromszáz) alkalommaltöbb, mint a Lorentz-transzformációkból megengedett sebesség (2000)!

Olaszországban az Olasz Nemzeti Kutatási Tanács fizikusainak egy másik csoportja mikrohullámokkal végzett kísérletei során (2000) elérte a terjedés sebességét. 25%több, mint a megengedett sebesség A. Einstein szerint …

A legérdekesebb, hogy Einshein tisztában volt a fénysebesség volatilitásával:

Az iskolai tankönyvekből mindenki tud Einstein elméletének Michelson-Morley kísérletek általi megerősítéséről. De gyakorlatilag senki sem tudja, hogy a Michelson-Morley-kísérletekben használt interferométerben a fény összesen 22 métert tett meg. Emellett a kísérleteket egy kőépület alagsorában, gyakorlatilag tengerszinten végezték. Továbbá a kísérleteket 1887-ben négy napon át (július 8., 9., 11. és 12.) végezték. Ezekben a napokban akár 6 órán keresztül vettek adatokat az interferométerről, és abszolút 36 fordulat volt a készüléken. És ezen a kísérleti alapon, akárcsak három bálnán, A. Einstein speciális és általános relativitáselmélete „helyességének” a megerősítése nyugszik.

A tények természetesen komolyak. Ezért térjünk rá a tényekre. amerikai fizikus Dayton Miller(1866-1941) 1933-ban a Reviews of Modern Physics folyóiratban publikálta az úgynevezett éter-drifttel kapcsolatos kísérleteinek eredményeit több mint húsz évkutatások során, és mindezekben a kísérletekben pozitív eredményeket kapott az éteri szél létezésének megerősítésében. Kísérleteit 1902-ben kezdte és 1926-ban fejezte be. Ezekhez a kísérletekhez interferométert készített, amelynek teljes sugárútja: 64méter. Ez volt akkoriban a legtökéletesebb interferométer, legalább háromszor érzékenyebb, mint az A. Michelson és E. Morley által kísérleteikben használt interferométer. Az interferométeres mérések különböző napszakokban, az év különböző szakaszaiban történtek. A műszer leolvasását több mint 200 000 ezer alkalommal vették le, és az interferométert több mint 12 000 fordulattal végezték el. Időnként felemelte interferométerét a Mount Wilson tetejére (6000 láb tengerszint feletti magasságban – több mint 2000 méter), ahol, ahogy feltételezte, az éter szélsebessége nagyobb volt.

Dayton Miller leveleket írt A. Einsteinnek. Egyik levelében beszámolt huszonnégy éves munkájának eredményéről, megerősítve az éteri szél jelenlétét. A. Einstein nagyon szkeptikusan válaszolt erre a levélre, és bizonyítékokat követelt, amelyeket bemutattak neki. Akkor… nincs válasz.

Az Univerzum elmélete és az objektív valóság című cikk részlete

Constant Plank

A Planck-állandó (h) a kvantumfizika alapvető állandója, és a sugárzási frekvenciát (υ) az energiakvantumhoz (E) hozza összefüggésbe az E-hυ képlet szerint. Megvan a cselekvés dimenziója (vagyis az energia és az idő szorzata).

Azt mondják nekünk, hogy a kvantumelmélet a ragyogó siker és a bámulatos pontosság modellje: "A kvantumvilág leírásában felfedezett törvények (…) a leghűségesebb és legpontosabb eszközök, amelyeket valaha is használtak a természet sikeres leírására és előrejelzésére. esetekben az elméleti előrejelzés és a ténylegesen kapott eredmény közötti egybeesés olyan pontos, hogy az eltérések nem haladják meg az egymilliárd részt."

Olyan gyakran hallottam és olvasok ilyen kijelentéseket, hogy megszoktam azt hinni, hogy a Planck-állandó számértékét a legtávolabbi tizedesjegyig kell ismerni. Úgy tűnik, ez így van: csak bele kell nézni valami referenciakönyvbe ebben a témában. A pontosság illúziója azonban eltűnik, ha megnyitja ugyanennek az útmutatónak az előző kiadását. Az évek során ennek az "alapállandónak" a hivatalosan elismert értéke megváltozott, ami fokozatos növekedés irányába mutat.

A Planck-állandó értékének maximális változását 1929-től 1941-ig észlelték, amikor értéke több mint 1%-kal nőtt. Ezt a növekedést nagymértékben a kísérletileg mért elektrontöltés jelentős változása okozta, azaz a Planck-állandó mérései nem adják meg ennek az állandónak közvetlen értékét, mivel annak meghatározásához ismerni kell a töltés nagyságát. az elektron töltése és tömege. Ha az utolsó állandók közül egy vagy még több is megváltoztatja értékét, akkor a Planck-konstans értéke is megváltozik.

Finom szerkezeti állandó

Egyes fizikusok a finomszerkezeti állandót tartják az egyik fő kozmikus számnak, amely segíthet megmagyarázni az egységes elméletet.

A Lundi Obszervatóriumban (Svédország) Svenerik Johansson professzor és végzős hallgatója, Maria Aldenius, Michael Murphy (Cambridge) angol fizikussal együttműködve végzett mérések kimutatták, hogy egy másik dimenzió nélküli állandó, az úgynevezett finomszerkezeti állandó is idővel változik.. Ez a mennyiség, amely a vákuumban lévő fénysebesség, az elemi elektromos töltés és a Planck-állandó kombinációjából keletkezik, fontos paraméter, amely az atom részecskéit összetartó elektromágneses kölcsönhatás erősségét jellemzi.

Annak megértéséhez, hogy a finomszerkezeti állandó idővel változik-e, a tudósok laboratóriumi mérésekkel hasonlították össze a távoli kvazárokból – a Földtől több milliárd fényévnyire található szuperfényes objektumokból – érkező fényt. Amikor a kvazárok által kibocsátott fény áthalad a kozmikus gázfelhőkön, folyamatos spektrum jön létre sötét vonalakkal, amelyek azt mutatják, hogy a gázt alkotó különféle kémiai elemek hogyan nyelték el a fényt. A vonalak helyzetének szisztematikus eltolódásait tanulmányozva és a laboratóriumi kísérletek eredményeivel összevetve a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a keresett állandó változáson megy keresztül. Egy hétköznapi ember számára az utcán nem tűnhetnek túl jelentősnek: 6 milliárd év alatt csak néhány milliomod százalék, de az egzakt tudományokban, mint tudod, nincsenek apróságok.

„Az Univerzumról szerzett ismereteink sok szempontból hiányosak” – mondja Johansson professzor. „Továbbra is ismeretlen, hogy az Univerzum anyagának 90%-a miből áll – az úgynevezett „sötét anyagból”. Különféle elméletek léteznek a történtekről. az ősrobbanás után. Ezért az új ismeretek mindig jól jönnek, még akkor is, ha nem állnak összhangban az univerzum jelenlegi koncepciójával."