СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ

Вход или Регистрация

ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Научно-техническая библиотекаНаучно-техническая библиотека SciTecLibrary
 
Cтатьи и Публикации    Теоретическая физика ДАЙТЕ МНЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНУЮ ПОСТОЯННУЮ И Я ОПИШУ ВЕСЬ МИР

ДАЙТЕ МНЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНУЮ ПОСТОЯННУЮ И Я ОПИШУ ВЕСЬ МИР

© Дмитрий Сахань

Контакт с автором: karina@st.lg.ukrtel.net

www.aimatrix.nm.ru

Такое заключение, по моему мнению, должен сделать всякий физик, достигший вершины знаний. И коль скоро стараться нацеливать исследования на упомянутый путь, мы вынуждены будем не иначе как постигать колоссальную структуру связей явлений и процессов в физическом мире, опирающихся в математическом выражении на незначительную часть фундаментальных постоянных, самих не менее основательно связанных между собой. И тем ценнее для нас любые шаги в этом направлении, что на сегодняшний день в дополнение к открытым связям стали известны еще и другие, недостающие звенья взаимосвязей физических констант. Список всех выведенных в настоящее время формул находится внизу статьи.

Но прежде чем продолжить ниже разговор о связях констант, уделю внимание вопросу размерностей, ибо касательно моей предыдущей статьи ломают люди в спорах "копья" почем зря, так и не вникнув в смысл открытия. Причем важно в нем даже не то, что показана зависимость между физическими постоянными, сколько факт действенности формул вне размерностей величин. Пожалуй, размерность для представленных формул - понятие номинальное. Они сами собой выходят на требуемые величины в их родной размерности. Ниже объясню, что этим имел в виду, а сейчас еще задержу ваше внимание на понятиях "метр" и "секунда", так как, честное слово, слушать некоторые контраргументы без слез умиления невозможно.

Итак, кое-кто утверждает, что автор – профан в размерных величинах, поэтому формулы гроша ломаного не стоят, ведь достаточно изменить, допустим, метры на сантиметры, килограммы на центнеры и так далее, как результаты не будут сходиться. Еще меня поразило обоснование данного утверждения, что якобы метр, секунда, килограмм – они взяты учеными из соображений житейской мудрости, и если бы случаем начали измерять расстояния в "локтях", а время - в "длительности приема пищи", то мои формулы были бы неприменимы. Давайте тогда уточним, что есть "секунда" и что есть "метр".

Атомная секунда (эталонная) воспроизводится цезиевыми (изотоп цезия) эталонами частоты и времени. Для этих целей есть такие "устройства" как квантовые стандарты частоты. Они предназначаются для точного измерения частоты колебаний и основываются на измерении частоты квантовых переходов атомов, ионов или молекул из одного состояния в другое. В пассивных квантовых стандартах частоты используются частоты спектральных линий поглощения, в активных – вынужденное испускание фотонов частицами.

Квантовые часы или, по-иному, атомные часы содержат кварцевый генератор, управляемый квантовым стандартом частоты. Роль "маятника" в квантовых часах играют атомы. Частота излучения атомов при переходе их с одного уровня энергии на другой регулирует ход квантовых часов. Эта частота настолько стабильна, что квантовые часы позволяют измерять время точнее, чем астрономические методы.

Согласно определению, принятому 11-й Генеральной конференцией по мерам и весам, "Метр - длина, равная 1650763,73 длины волны в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2p10 и 2d5 атома криптона 86Kr".

Так что житейская мудрость здесь ни при чем. Секунда потому и есть секунда, что это ровно такая-то частота излучения или поглощения. Метр потому и есть метр, что это ровно такое-то количество длин волн излучения определенной частоты. Грубо говоря, в атоме криптона при переходе электрона с одной орбиты (одного уровня энергий) на другую орбиту возникает испускание фотона. А подобные процессы соответствуют определенной частоте излучения, и это значит, что если мы примем два летящих друг за другом фотона за гребни волны, то расстояние между "гребнями" (фотонами) будет обозначать длину волны. И в нашем метре укладывается определенное количество таких длин.

Должно быть, вы понимаете, что испускание фотона напрямую связано с зарядом электрона. Должно быть, понимаете, что испущенный фотон несет на себе "энергию" кванта действия – постоянной Планка, и доля этой "энергии" опять же имеет связь с зарядом электрона. Вероятно, понимаете, что скорость движения фотона потому и равна величине константы c, что снова все зависит от заряда электрона. По большому счету, употребляя слово "метр" или "секунда", мы невольно упоминаем о заряде электрона, благодаря которому происходит испускание фотонов на такой-то частоте при переходе электрона с такой-то орбиты на такую-то.

К вопросу о размерностях 

И теперь возвратимся к размерностям. Для пущей красочности представим, будто мы попали к инопланетянам в чужую Вселенную, не нашу. Пусть хотим вычислить основные физические константы их мира. Давайте послушаем условный диалог между персонажами "Мы" и "Они":

Мы: - Величина вашей скорости света?

Они: - 30 кваков за один тиль-тиль

Мы: - Нам нужно только число.

Они: - Хорошо, скорость равна 30.

Мы: - Тогда ваш элементарный заряд равен 1,5*10-5.

Они: - Да, 1,5*10-5 Мулона. Но откуда вы узнали?

Мы: - У нас есть универсальные формулы, причем от вас достаточно получить одну исходную величину в принятой вами же размерности, как все остальные величины мы вычислим тоже в вашей размерности. В свете предоставленной вами величины (скорость света равна 30 кваков/тиль-тиль) ваш элементарный заряд просто не может быть другим. У нас элементарный заряд равен 1,6-19 Кулон, потому что мы исчисляем скорость света как 299792458 м/с. Отсюда следует, что ваш минимальный "тик" времени (тиль-тиль разделить на 30 кваков) гораздо больше нашего минимального "тика" (секунда разделить на 299792458 метров). Естественно, при таком "тике" вы успеваете своими физическими формулами отследить элементарный заряд не ниже 1,5*10-5 Мулона, в то время как мы при меньшем "тике" отслеживаем меньший элементарный заряд.

Возможно, этот диалог не в полной мере корректен, зато он демонстрирует, что предлагаемые формулы совсем не критичны к размерности исходной величины. По правде говоря, формулы еще не до конца универсальны, так как в некоторых местах пока привлекаются сторонние величины, хотя всему свое время, будет и здесь универсальность. И все же основной костяк формул оперирует исключительно величиной c - скорость света. Если берем скорость света – 299792458 м/с, то и получаем элементарный заряд (постоянную Планка, гравитационную постоянную и так далее) сообразно с привнесенной таким значением скорости света размерностью. Если же возьмем скорость света вообще в безразмерном выражении, тогда и остальные величины получим в том же безразмерном выражении.

Продолжение взаимосвязей констант 

Напомню, ранее были выведены  формулы 6 физических постоянных: гравитационной постоянной f, элементарного заряда e, скорости света c, электрической постоянной eo, коэффициента пропорциональности в законе Кулона k и постоянной Планка h. Формулы представлены в том виде, будто в качестве исходной величины известна только величина c - скорость света.

Существенный минус, на который тыкают чуть ли не все познакомившиеся с прошлой статьей, заключается в квадратном корне из числа ¶/6 и второго числа 10-60. Понимаю, всякая используемая величина должна иметь физический смысл. Однако и без этого выводы из формул, скажем мягко, шокируют. И чтобы не пороть горячку, я не стал в первой же статье излагать непроверенные мысли касательно этих чисел. Уже тогда зародилось подозрение, что числа на самом деле имеют отношение то ли к "магнитным" причинам взаимодействия между элементарными частицами (тем же электроном, несущим на себе элементарный заряд), то ли к причинам, зависящим от "элементарной массы". Сейчас я не буду вдаваться в область гипотез, лучше объясню недостающие звенья (так сказать, пойду в "отрыв", несмотря на еще более ужасающие выводы). Ужас положения состоит в возмутительной простоте формул. То есть часть прошлых формул мы запишем еще проще. Во всяком случае числа 10-60 больше не будет.

Начнем прямо с первой формулы – гравитационная постоянная. Здесь никаких изменений нет. Все правильно и физический смысл у формулы остается прежним. Ставим два килограммовых тела на расстоянии метра друг от друга. Если умозрительно представить передачу гравитационного взаимодействия, то можно говорить о распространяющейся во все стороны от тела сфере. От двух тел будут распространяться две разные сферы. В какой-то момент обе сферы коснутся противоположных тел. Вот он миг передачи взаимодействия. Формально, в точках соприкосновений телам отдана некоторая доля гравитационной энергии. И эта доля – произведение масс тяготеющих тел (1кг * 1кг = 1) разделить на полную площадь сферического пространства при таком расстоянии между телами (16¶*R2) и умножить на минимальный временной "тик" (1/c), чтобы получить мгновенную долю энергии (мгновенную напряженность).

Что касается различий в значениях констант (официальное f - 6,672*10-11, новое f - 6,636*10-11), то, во-первых, отмечу, что гравитационная постоянная – наименее изученная и весьма трудно измеряемая (без погрешностей) величина, а во-вторых, напомню: были же проблемы при открытии смещения перигелия Меркурия. В то время получалось, что или гравитационная постоянная должна быть меньше, или в формуле закона всемирного тяготения должно быть что-то чуть больше квадрата расстояния между телами, или для гравитации при больших массах (и при меньших расстояниях, как между Меркурием и Солнцем) не применим закон Ньютона. В результате, как ни печально, все разрешилось в пользу последнего довода, что привело к излишнему усложнению понятия гравитации.

А вообще из формулы закона всемирного тяготения F = f*m1*m2/R2, где по-настоящему f = 1/(c*16¶) следует неожиданный вывод: чем БОЛЬШЕ скорость света, тем МЕНЬШЕ сила тяготения. Парадоксально. В данный момент не берусь судить, с этим ли связано ускорение "разбегания" галактик во Вселенной. Вот выдержка из недавней ленты новостей: "По одной из версий, гравитация на сверхбольших расстояниях, до которых сейчас расширилась Вселенная, действует по другим, неизвестным нам законам. В частности, ее действие на дальних расстояниях значительно слабее, чем предполагалось". Быть может, очень удаленные галактики набрали значительную скорость "разбегания", поэтому мы, наблюдая их с Земли, не обнаруживаем точных соответствий с нашими гравитационными условиями. И все же это пока область догадок, вернемся к нашему разговору.

Элементарный заряд

Вот здесь уже изменения серьезные. Далее привожу картинку со старой формулой вычисления элементарного заряда (слева на рисунке) и новую формулу (справа), а затем на основе того же сферического пространства объясню, почему новая формула имеет такой вид.

Если мы поставим два кулоновских заряда (1 Кл) на расстоянии, равном величине скорости света, то расширяющиеся от зарядов "электрические" сферы (они расширяются со скоростью света) коснутся противоположных зарядов ровно через 1 секунду. То есть дожидаемся момента передачи взаимодействия между зарядами. Если в этот момент произведение кулоновских зарядов (1кл * 1кл = 1) разделим на полную площадь сферического пространства при таком расстоянии между зарядами (16¶*c2), то получим долю заряда, приходящуюся на любую точку на поверхности ОБЩЕЙ сферы. Эта доля заряда и будет именоваться чистым элементарным зарядом, без сторонних "примесей". А вот в старой формуле умножение на корень из ¶/6 свидетельствовало, что это не чистый элементарный заряд, а в нем на самом деле учтена еще и "примесь магнитных, массовых или каких-то других" свойств.

Конечно, употребление нового термина "чистый элементарный заряд" ставит вопрос: что тогда обозначает вот та "примесь" в "не чистом" заряде и как быть, если многие официальные физические формулы оперируют именно "не чистым" зарядом? Со временем получим ответ и на этот вопрос. А пока в итоге чистый элементарный заряд имеет величину 2,2135469544050974626341407579277-19. Именно эта величина играет решающую роль, почему скорость испущенного фотона (грубо говоря, скорость света) равна ровно такому-то значению. И вполне естественно было бы представить формулу вычисления скорости света из элементарного заряда (далее по тексту под элементарным зарядом я буду понимать чистый элементарный заряд).

Идем дальше. Формулы электрической постоянной и коэффициента пропорциональности в законе Кулона остаются без изменений. Здесь все правильно, причем точность формул высочайшая. Следующая константа – постоянная Планка.

Постоянная Планка

Для начала давайте уясним, что излученный фотон несет на себе определенную долю энергии, и такая доля энергии называется квантом действия, то есть постоянной Планка. Попробуем представить, как фотон получает свою долю энергии. Вот мы толкнули электрон, вот он полетел в вакууме. Но электрон – заряженная частица, поэтому вместе с ним следует его электрическое поле. При движении электрических зарядов возникает и магнитное поле. В конце концов электрон испускает фотон, благодаря чему электрон понемногу тормозиться в своем движении. В то же время фотон улетает от электрона со скоростью света.

Что имеем для фотона в ходе упомянутого процесса? Собственная скорость фотона равна скорости света. Однако его испустил электрон, который "своими характеристиками создал подобающие фотону условия". И что это за характеристики? Тело электрона (массовая характеристика), двигаясь в вакууме, переносило с собой электрический заряд (электрическая характеристика), а заряд породил вокруг магнитное поле (магнитная характеристика). В итоге фотон улетел со скоростью света. Отсюда квант действия равен:

То есть произведение чистого элементарного заряда, магнитной постоянной и "массовой постоянной" (пока нет слов адекватно описать), деленное на скорость света. Дело в том, что корень из ¶/6 я временно поставил вместо "массовой" характеристики. Если чистый заряд e умножить на корень из ¶/6, то получим "не чистый" заряд с примесью чего-то, не относящегося напрямую к заряду. Скорее всего, это нечто связанное с массой. Придет время, здесь будет стоять то, что нужно. Не хочу лишнюю панику наводить неоформившимися мыслями, ибо народ сразу принимает все за нумерологию. Я же считаю, что все физические константы имеют четко выраженную связь, независимо от их размерностей. Только не нужно паниковать и все получится.

Все формулы 

Привожу список из 6 выведенных формул. В любом случае здесь описаны четыре фундаментальные постоянные физики (f, e, c, h), и как их вычислить, если известна только одна скорость света. Формулы просты и базируются на сферическом пространстве. То есть величина 16¶ - это 16¶*R2, где расстояние R равно 1 метру между телами или зарядами. Величина 16¶*c2 - это 16¶*R2, где расстояние R равно константе скорости света между зарядами.

Дмитрий Сахань, Украина, www.aimatrix.nm.ru Дата публикации: 3 ноября 2003
Источник: SciTecLibrary.ru


Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в следующих разделах ФОРУМА:
Свернуть Защита интеллектуальной собственности и авторских прав
Диспуты по темам изобретательства. Вопросы по изобретениям, проблемы на пути изобретателей и методы их решения.
Патентование. Все о патентовании изобретений, полезных моделей, промышленных образцов и товарных знаков.
Нерешенные задачи. Здесь идет обсуждение нерешенных задач: безопорный двигатель, вечный двигатель, преодоление гравитации и пр.
Свернуть Точные науки и дисциплины
Дебаты по Теории Относительности Эйнштейна. Все кому не лень хотят опровергнуть Теорию Относительности Эйнштейна. Вам предоставляется слово для аргументации.
Физика, астрономия, математические решения. Физико-математические вопросы, наблюдения, исследования, теории и их решение.
Физика альтернативная. Новые взгляды на физические законы, теории, эксперименты, не вписывающиеся в общепринятые законы физики.
Teхника, узлы, механизмы, электроника и аппаратура. Все про технику, приборы, детали, узлы и механизмы. Электроника, компьютеры, программное обеспечение. Новые технические решения в самых разных областях.
Биология, Генетика, Все о жизни. Генетика и другие вопросы биологии. Их развитие. Медицина. Биотехнологии, агротехника и сельское хозяйство. Эволюционные теории и альтернативные им.
Химия. Вопросы по химическим технологиям, разработкам и применению химических материалов. Химические элементы и их свойства.
Геология, все о Земле и ее обитателях. Геология, метеорология, антропология, сейсмология, атмосферные явления и непознанные эффекты природы.
Свернуть Мозговой штурм
Генератор решений. Здесь Вы можете заработать реальные деньги, помогая решать фирмам, предприятиям и частным лицам те или иные технические задачи, которые перед ними стоят. Те, кто ставят задачи перед участниками должны обозначить гонорар за ее решение и перевести указанную сумму на общий счет генератора.
Головоломки. Если у Вас есть желание поломать голову над интересными логическими задачами - Вам сюда.
Гипотезы. В этой теме идет обсуждение гипотез и предположений, основанных чисто на теории и логике.
Найди ляп! Этот раздел для тех, кто хочет мысленно расслабиться. Он посвящен задачам по поискам ляпов, которые встречаются в литературе, интернете, кино и на телевидении.
Свернуть Взгляд в будущее и настоящее
Глобальные темы. Вопросы касающиеся всех. Глобальные угрозы и злободневные темы современности.
Наука и ее развитие. Все о развитии науки, направлениях и перспективах движения научной мысли и знаний.
Новая Цивилизация. Принципы социального устройства новой цивилизации. Увеличение роли созидательного интеллекта... Отдалённые перспективы развития человечества...
Вопросы без ответов. Этот раздел посвящен вопросам и проблемам, которые до сих пор не решены. Предлагайте свои решения.
Военная стратегия и тактика современных боевых действий. Об особенностях современного военного искусства. Проблемные вопросы теории и практики подготовки вооруженных сил к войне, её планирование и ведение в различных конфликтах на планете.
Свернуть Гуманитарные науки и дисциплины
Философские дискуссии. Диспуты по вопросам жизни, сознания, бытия и иных философских понятий.
Экономика. Вопросы по экономике и о путях развития России и других стран.
Социология, Политология, Психология. В этом разделе обсуждаются вопросы, как отдельных частных исследований данных наук, так и проблема соотношения этих наук с остальными.
Образование. Все об образовании: как учить, кому учить, чему учить и кого учить.
Религия и атеизм. Вопросы религий и атеистические взгляды, религиозные споры.

Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все?
Как это сделать - узнайте здесь.

Назад

 
О проекте Контакты Архив старого сайта

Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017

Агентство научно-технической информации Научно-техническая библиотека SciTecLibrary. Свид. ФС77-20137 от 23.11.2004.