Это исследование, на основе анализа связей между фундаментальными физическими постоянными, предлагает провести их оптимизацию. Новая интерпретация дает возможность получить больше информации о Вселенной и ее развитии.
Введение
В настоящее время в физике опорными величинами являются:
Это не полный список, но некая база независимых величин, с помощью которой оцифровываются законы и явления.
Из них выводится ряд вторичных прикладных «постоянных», например, vacuum permittivity, Rydberg constant, и т. п.
https://pml.nist.gov/cuu/pdf/wall_2022.pdf
Отдельно хочется отметить приоритет в важности обоснования безразмерных физических констант перед размерными. Для большинства физиков это достаточно очевидно и даже не стоит обсуждения.
Среди тех ученых, кто высказывался по этой проблеме, был советский физик-теоретик, доктор физико-математических наук, профессор Матвей Бронштейн. В своей статье "К вопросу о возможной теории мира как целого" (1933, 1934) он писал: "Задачей теории является отыскание ответа на все вопросы, имеющие смысл. Если нас спрашивают о том, почему масса электрона равна 9 * 10^-28 грамма, а не какому-нибудь иному числу, то мы не можем признать этот вопрос, имеющим смысл, так как грамм есть совершенно условная единица массы. … вопрос о значениях мировых постоянных, имеющих размерность, лишен физического смысла, и если теория объяснит константы, лишенные размерности, то этим ее задача будет в принципе выполнена, так как лишь от значений этих констант зависит то, почему окружающий нас внешний мир выглядит так-то, а не иначе".
Все величины из списка, кроме α, имеют размерности в системе СИ, скомпонованные из пяти единиц – kg, m, s, C, K - суммарное количество которых равно 5. Поэтому можно произвести замену восьми этих величин на три безразмерных числа и пять констант - эталонов массы, длины, времени, электрического заряда и температуры (в конце статьи будут указаны формулы по которым вычислены эти значения).
Теперь любые из принятых сегодня фундаментальных постоянных можно вычислить по формулам :
В чем смысл такой замены, явный минус которой – потеря точности ?
При переходе к безразмерным величинам, выгоды в плане концептуального понимания и упрощения уравнений могут перевесить этот недостаток. Это особенно важно в теоретической физике и космологии, где мы ищем наиболее фундаментальные и простые законы, описывающие мир.
И действительно, мы получаем простой доступ к четырем! космологическим параметрам Вселенной
https://en.wikipedia.org/wiki/Observable_universe
M≈1,5∙10^53 kg, R≈4,4∙ 10^26 m ,
T≈13,799 ± 0,021 млрд.лет≈ 4,354∙10^17 s
Для "постоянной" Хаббла Planck mission в 2018 опубликовало значение 67.4±0.5 (km/s)/Mpc. Hubble Space Telescope и James Webb Space Telescope в 2023 определяют более высокие значения 74.03±1.42 (km/s)/Mpc.
Далее, считаем возможным высказать предположение, что Nm является не константой, а переменной величиной, которую назовем Главным Счетчиком, а числа Ne и Np - большими числами электрона и протона соответственно.
Последствия такого предположения настолько обширны, что требуют всестороннего изучения. А его подтверждением будет экспериментальная фиксация изменения значений некоторых величин, которые в настоящее время принято считать постоянными.
Пока посмотрим на некоторые стандартные формулы, которые принимают новый «структурированный» вид:
Еще интереснее может быть замена большого числа Np на Nq по следующей схеме:
Выводы
В работе предложена замена 7 размерных и 1 безразмерной фундаментальных постоянных на 3 безразмерных и 5 размерных. Смысл такой замены заключается в возможности перейти к более фундаментальному пониманию физики, где законы природы выражаются через безразмерные величины, которые не зависят от выбранных единиц измерения.
Преимущества такого подхода:
Универсальность: Безразмерные параметры не зависят от системы единиц, что делает их более универсальными для описания физических явлений в разных масштабах и условиях.
Фундаментальность: Безразмерные константы отражают соотношения между различными физическими величинами и дают более глубокое понимание структуры Вселенной.
Космологическая интерпретация: Такая замена открывает доступ к дополнительным космологическим параметрам Вселенной, которые связаны с её структурой и эволюцией. Это может быть полезно для описания глобальных свойств Вселенной и её динамики.
Хотя явным минусом является временная потеря точности в вычислениях при переходе к безразмерным величинам, выгоды в плане концептуального понимания и упрощения уравнений могут перевесить этот недостаток. Это особенно важно в теоретической физике и космологии, где мы ищем наиболее фундаментальные и простые законы, описывающие мир.
Предположение о том, что Nm является счетчиком, может привести к пересмотру наших представлений о стабильности значений некоторых фундаментальных постоянных и открыть новые горизонты в понимании природы изменчивости физических законов. Выводы могут быть проверены экспериментально, так как заявляемая точность измерения фундаментальных постоянных на сегодняшний день позволяет выявить вариации значений некоторых из них за период в несколько лет, что соответствует интервалу 4 года, установленному CODATA для обновления значений.
Комментарии (23)
ASY-Lviv
08.02.2025 11:24ASY-Lviv. По теме: - « Оптимизация фундаментальных физических постоянных».
Автор статьи утверждает: « Новая интерпретация дает возможность получить больше информации о Вселенной и ее развитии».
Законное мнение:
1.Если величины констант (92 параметра, Codata -2022) имеют значительные погрешности в своем определении и привязке к не до конца понятым явлениям, то их дополнительная математическая трактовка (приведение к новому виду) не умножит ли их скрытые недочеты?!
2. Когда фундаментальная физика не смогла решить главный вопрос о присутствии сверх высокочастотной, все проникающей гравитации в любом планетарном физическом явлении и ОНА практически вне зоны учета до сих пор!
3. Когда эталонированная величина элементарного электрона определена по наружному проявлению группы, а не внутри объекта и потому сильно занижена! Отсюда не соответствие размерности эВ, МеВ, ГеВ, а так же постоянной альфа (которая не постоянная и имеет четкую физическую размерность). Измерительная аппаратура практически вся работает и эталонируется электронными методами воздействий.
4. Когда современная физика до сих пор не поняла, что свободный электрон меняет свои параметры в четком соответствии с напряженностью гравиполя Земли в каждой точке пространства. Он идеальный частотный датчик температуры, проницаемости, напряженности поля в любой космической среде! Однако Codata определила величину заряда (яко бы свободного) электрона константным выражением на все времена!!!
4. Когда метрологическая ошибка в измерении (достижение современной мировой науки ) диаметра протона дошла до величины превышающей 66000 раз!!! Так как мягкую зону его границы на ускорителях не определишь. Но большие, гигантские установки привлекают финансированием, а тонкие эксперименты не поощряются.
5.Как результат - Сапог на торте – это то что гравитационная (G) постоянная минимум в 200 раз не соответствует природным данным… как и широко представленный закон Кулона. А это катастрофа любой цивилизации… мечтающей о космосе. Поэтому за два года более 500 искусственных спутников Маска упали на землю, когда Солнце неожиданно мигнуло!!! СПРАВКА: «Согласно источнику, по состоянию на 1 января 2023-го сгоревшими в атмосфере числились 248 устройств, на 15 июля — 353, а к моменту написания новости их количество достигло 569. . Похожий случай произошёл с компанией в феврале 2022-го. Тогда она потеряла сразу 40 устройств из-за солнечной вспышки».
Новое время жестко указывает на вранье 19 и 20 столетий в науке и застойного типа любителей матреформаций (в получении новой информации о Вселенной) в прогнившем ложью и профанациями фундаменте физических «констант».
Честность – лучшая политика! 08.02.25 г.
DikyAV Автор
08.02.2025 11:24И что у Вас есть какая-то честная теория?
Да, обличать во лжи , наверное, справедливо. Но все-таки, тогда нужна замена "прогнившему ложью и профанациями фундаменту" , а не просто констатация факта его несостоятельности.
ASY-Lviv
08.02.2025 11:24ASY-Lviv. Честная теория фотонной гравитации во Вселенной и на планете Земля в подробностях в двух работах "Основы амерной астрофизики" и "Квантовая кинематика космоса". Могу добавить работу "10 нет И.Ньютону". по личному запросу все высылается... 09.02.25 г.
Moog_Prodigy
08.02.2025 11:24Ничего себе у вас тараканы. Крупненькие! А я тоже подкину : всем давно известно, что Луна-25 разбилась об поверхность Луны потому что ракета потеряла связь со спутниками Глонасс, их глушил Илон Маск своим "старлинком". Ну и что, что они на низких орбитах? Его "группировка" спутников (как звучит, а? Может все таки "незаконное формирование" или "банда" лучше подойдет?) выступали в качестве узлов большой фазированной антенны, отслеживая и ведя ракету к Луне радиолучом, и заглушая ей сигнал от ЦУП. А как грохнулась ракета - концы в воду - спутники сделали свое дело, и их начали сводить с орбиты, чтобы никто концов не нашел.
Покупайте нашу честность! Только сегодня - за 80225 рублей в месяц!*
*информация не является официальной офертой и является рекламным материалом. На самом деле стоимость считается от 15 рублей за один комментарий.
kovserg
08.02.2025 11:24Совершенно логичный следующий шаг.
Вместо использования безразмерных Nm, Ne, Np использовать их логарифмы: nm=ln(Nm)=278.61818, ne=ln(Ne)=86.8623, np=ln(Np)=94.37772.DikyAV Автор
08.02.2025 11:24Интересный ход избавиться от огромных значений. Но как это можно использовать? Было бы интересно как-то объяснить огромный провал между m_0 и m_e. Хотя интуитивно, Ne должно быть привязано к Nm, т.е. масса электрона возможно растет с "течением времени"
Pshir
08.02.2025 11:24А как можно использовать исходные Nm, Ne, Np? Какая разница, какие безразмерные величины брать?
DikyAV Автор
08.02.2025 11:24Пять эталонов единиц измерения выбраны человеком "от фонаря". Можно выбрать любые другие (например, футы вместо метра или фунты вместо кг) и тогда изменятся значения размерных "констант". С безразмерными величинами (числами) такой фокус не прокатывает.
Как использовать? Увидеть перспективу. Если Масса Вселенной постоянно увеличивается вместе со значением счётчика Nm (и, возможно, все объекты и даже так называемые "частицы"), то не работает закон сохранения энергии. Происходит "утилизация" энергии из ниоткуда внутрь воспринимаемого нами мира.
Тут, конечно, возможны разные домыслы, на усмотрение личной фантазии.
Что касается , Ne - на нем "завязаны" все основные характеристики электрона.
А вот с Nq интересней - какой заряд она представляет? Может кол-во электронов во Вселенной в данный момент "времени". И наиболее вероятно, что это число тоже растет вместе с Nm.
Pshir
08.02.2025 11:24Я имею в виду, что конкретные три безразмерные величины вы взяли от фонаря. Постоянная тонкой структуры имеет вполне понятный физический смысл. А эти три безразмерные величины какой смысл несут? Какой физический смысл несут m0, r0, t0? По какому принципу вы составляли формулы, приведённые в конце статьи? Почему вы называете Nm счётчиком, и что означает формула, которую вы для неё придумали? Что такое произведение масс электрона и протона, почему оно там присутствует? Зачем там стоит множитель (alpha/2pi)²? Что будет, если его убрать? Что означают космологические параметры Вселенной? В общем, вы ни единым словом в статье не обосновали выбор конкретных безразмерных величин. Ни одна из которых, причём, не является прямо или косвенно измеряемой, в отличие от совершенно понятной постоянной тонкой структуры.
DikyAV Автор
08.02.2025 11:24Вы абсолютно правы, я не обосновывал в этой статье выбор безразмерных величин. (эти обоснования занимают слишком много места)
Поэтому просто указал формулы, по которым их можно вычислить.
А о "совершенно понятной постоянной тонкой структуры" - это нонсенс ))
"Когда я умру, первым делом посчитаю спросить у дьявола, – каков смысл постоянной тонкой структуры?" Вольфганг Паули.
"С тех пор, как его открыли свыше пятидесяти лет назад, это число остаётся тайной. Все хорошие физики‑теоретики выписывают это число на стене и мучаются из‑за него. … хотелось бы узнать, как появляется это число: выражается ли оно через \pi, или, может быть, через основание натуральных логарифмов\ e? Никто не знает. Это одна из величайших проклятых тайн физики: магическое число, которое дано нам и которого человек совсем не понимает. Можно было бы сказать, что это число написала «рука Бога», и «мы не знаем, что двигало Его карандашом». Мы знаем, что надо делать, чтобы экспериментально измерить это число с очень большой точностью, но мы не знаем, что делать, чтобы получить это число на компьютере — не вводя его туда тайно!" Р.Фейнман
DikyAV Автор
08.02.2025 11:24Кстати, Pshir, мне было бы интересно обсудить с Вами эту тему. Я понемногу, но уже в течение пяти лет общаюсь с Константином Александровичем Томилиным, автором книги "Фундаментальные физические постоянные в историческом и методологическом аспектах". Хотя он дистанцируется и выступает только в роли критика, но своими замечаниями помог перейти от "пространных" формулировок к конкретике.
CBET_TbMbI
08.02.2025 11:24Автор скажи честно, ты сам понял этот перевод одних единиц в другие?
Не знаю, что там в оригинале, но в статье абсолютно непонятная каша.
DikyAV Автор
08.02.2025 11:24Извини, что для тебя оказалось сложно.
Это статья оригинальная. И здесь нет перевода одних единиц измерения в другие. А есть новое определение эталонов - массы, длины и времени.
Можно назвать их квантами для хайпа )
CBET_TbMbI
08.02.2025 11:24А есть новое определение эталонов - массы, длины и времени.
И ты эти определения понял?
DikyAV Автор
08.02.2025 11:24Раньше умные люди говорили, в Париже лежит чушка , масса, которой один килограмм. Это эталон массы. Сделали ещё таких пять штук, раздали по миру, чтобы остальные поняли, что такое один килограмм. Сейчас народ хитрее пошел, предлагают "природные первичные эталоны": скорость света, постоянная Планка, заряд электрона и так далее.
И я предлагаю эталоны, в стандартных для СИ единицах измерений. Но эталоны, меньше которых НЕ БЫВАЕТ. Кванты времени, длины и массы. И это вычислено и продемонстрировано.
Некоторые скажут, фигня, это ваша "заливная рыба". Природные первичные эталоны ИЗМЕРЯЮТСЯ, а ваши "инсинуации" только ВЫЧИСЛЯЮТСЯ.
Так ничего подобного, ваши "природные эталоны" тоже только вычисляются на основании показаний цифровых физических приборов.
Вот попробуй измерить число ПИ. Так извините, только вычислить можно )
Polunochnik
08.02.2025 11:24Недавно выходила зарубежная статья, где специалисты в одном институте на супер компью ере провели многие сотни часов симуляций нашей вселенной с разными фундаментальными константами. Хотели таким образом проверить какая же конфигурация констант самая оптимальная в плане способности материи комковаться. Оказалось наши текущие константы не самые оптимальные. Существует более идеальная конфигурация значений которая позволит материи более оптимально комковаться и собираться (при которой работает вся текущая физика).
PrinceKorwin
08.02.2025 11:24Что значит более оптимально комковаться? Собираться быстрее в большую массу?
Astsergey
08.02.2025 11:24Прекрасная иллюстрация гармонии мира.Это как основание натурального логарифма. Оно появляется ,когда мы касаемся тайны Гармоний и Красоты, это как отношение сторон в совершенной фигуре. Так, круг , шар, идеально симметричные фигуры. Когда я написал уравнение организации ДНК образа, для описания совершенной архитектуры Генома , то там вылезло это основание , - как мера совершенства ее организации.. Статья "EVOLUTION ORIGIN OF MODERN GENON" ... Мир организован Гармонией . Есть ещё сущностные Законы, тоже безразмерные.. Закон Сохранения , Закон Симметрии, Закон Причинности..
nin-jin
https://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_units
DikyAV Автор
В статье речь идет о модификации СИ. Конечно, ранее предлагались различные естественные системы единиц (Максвеллом, Стони, Планком, Хартри, Руарком, Штилле и др.), но на современном этапе именно СИ принята одной из лучших для научных и технических целей.
Pshir
В статье нет ничего про модификацию СИ. Система единиц СИ задаёт единицы измерения через природные первичные эталоны: скорость света, постоянная Планка, заряд электрона и так далее. В данной статье предлагается уйти от природных первичных эталонов к абстрактно заданным неизмеряемым величинам, то есть к отсутствию эталонов. С точки зрения метрологии данная статья - просто нонсенс.
DikyAV Автор
Приятно поговорить со специалистом.
Если Вы метролог, то вам видней, как представителю соответствующей науки.
СИ определяет семь основных единиц физических величин и производные единицы (сокращённо — единицы СИ или единицы), а также набор приставок. СИ также устанавливает стандартные сокращённые обозначения единиц и правила записи производных единиц.
Основные единицы: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, то есть ни одна из основных единиц не может быть получена из других.
Теперь вопрос как она их определяет?
И сколько раз она их уже переопределяет, выбирая "природные первичные эталоны".
Кстати, это "цезиевый стандарт" Вы так громко назвали? А завтра ещё окажется, что значение "постоянной" Планка непостоянно и придется включать "заднюю".
Вам известно, наверное, что система c, h ,e ,... не закрыта. И среди специалистов есть мнение, что поскольку она сама по себе не фиксирует масштабов длины и энергии, то для эталонирования всех физических величин должна быть открыта (или переведена в статус фундаментальных уже открытая) размерная постоянная не являющаяся комбинацие c, h, e
nin-jin
Именно СИ в атомной физике крайне не удобна.