Физика: одна константа — ключ к измерению всего

Ученые заявляют, что число фундаментальных констант определяется типом пространства-времени, в котором формулируются теории с их использованием. В релятивистском пространстве-времени весь набор констант сводится к определяющей время — секунде.

Часы в музее Орсе / © flickr

В 2002 году ученые из ЦЕРН (CERNЕвропейская организация по ядерным исследованиям, занимающаяся фундаментальной физикой, не пришли к единому мнению о необходимом минимуме констант для описания всего. наблюдаемой Вселенной.Специалисты высоких квалификаций исследовали одну и ту же действительность на сложных и точных приборах, однако не соглашались по поводу необходимых величин.

Фундаментальные константы — это числовые значения, которые не изменяются под влиянием внешних факторов и времени. С помощью определённого набора таких констант возможно вычисление всех остальных физических величин.

В исследовательском центре ЦЕРН работают физики Майкл Дафф, Лев Окунь и Габриель Венециано. Михаил Дафф, Лев Окун и Габриэле Венезиано. ) изложилиВ статье каждый из авторов представил свою парадигму. Первая основана на трёх константах: метре, килограмме и секунде. Второй модели достаточно секунды и метра, а третья допускает разное количество констант в зависимости от используемой теории.

Бразильские учёные утверждают, что число фундаментальных констант зависит от пространства-времени, в котором измеряются физические величины. Учёные полагают, что могут… описатьВсе наблюдения за действительностью возможно только с помощью одной единицы времени — секунды.

В нынешней Международной системе единиц используется семь основных единиц: метр для длины, секунда для времени, килограмм для массы, кельвин для температуры, ампер для электрического тока, кандела для световой силы и моль для числа молекул или атомов. Каждая из них определяется через физическую константу.

Данные величины значимы только с практической точки зрения. Например, чтобы купить лампочку, нужно обратить внимание на количество кандел, которое указывает на яркость света. Часть единиц может быть определена посредством других. George Matsas).

Система СГС и соотношения между единицами измерений физических величин.

Новая статья стремится к созданию самого базового описания физики и выяснить, какие наименьшие число констант требуется для измерений всего сущего.

По критериям Даффа, Окуня и Венециано количество фундаментальных констант определяется минимальным числом независимых стандартов, требуемых для описания всех физических величин. Учёные изучили два типа пространства-времени: галилеево, формирующее основу классической механики, и релятивистское, служащее основой Общей теории относительности Альберта Эйнштейна.

В галилеевом пространстве-времени все наблюдаемые величины могут быть выраженыЧерез единицы времени и места, например секунду и метр.

В релятивистском пространстве-времени достаточно лишь часов, то есть «секунд», для описания всех величин. Пространство и время столь взаимосвязаны, что одной единицей – секундой – можно измерить всё. Высокоточные атомные часы, применяемые в настоящее время, удовлетворяют всем потребностям в измерениях.

Понятие «секунды» базируется на природной константе — разнице энергии двух специфических энергетических уровней электронного слоя атома цезия-133. Одну секунду (1 с) составляют 9 192 631 770 циклов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонко раздельными уровнями энергии основного состояния атома цезия-133, находящегося в покое при температуре 0 K.

Существует несколькоРелятивистские пространства-времена, соответствующие различным решениям уравнений Эйнштейна. Самое простое — пространство-время Минковского: пустое, однородное и изотропное. Именно его примеру исследователи изложили свой подход, отметив возможность обобщения выводов на любое релятивистское пространство-время. опубликовано в журнале Scientific Reports.