Ինչպես են ֆիզիկական հաստատունները փոխվել ժամանակի ընթացքում

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Հաստատների պաշտոնական արժեքները փոխվել են նույնիսկ վերջին մի քանի տասնամյակների ընթացքում: Բայց եթե չափումները ցույց են տալիս հաստատունի ակնկալվող արժեքից շեղում, որն այնքան էլ հազվադեպ չէ, արդյունքները համարվում են փորձարարական սխալ։ Եվ միայն հազվագյուտ գիտնականներն են համարձակվում դեմ գնալ հաստատված գիտական պարադիգմին և հայտարարել Տիեզերքի տարասեռության մասին։

Գրավիտացիոն հաստատուն

Գրավիտացիոն հաստատունը (G) առաջին անգամ հայտնվեց Նյուտոնի ձգողության հավասարման մեջ, ըստ որի երկու մարմինների գրավիտացիոն փոխազդեցության ուժը հավասար է այս փոխազդող մարմինների զանգվածների արտադրյալի հարաբերությանը բազմապատկած դրանով և միջև հեռավորության քառակուսին։ նրանց. Այս հաստատունի արժեքը բազմիցս չափվել է այն պահից, երբ այն առաջին անգամ որոշվել է 1798 թվականին Հենրի Քավենդիշի ճշգրիտ փորձի ժամանակ:

Չափումների սկզբնական փուլում նկատվել է արդյունքների զգալի ցրվածություն, ապա նկատվել է ստացված տվյալների լավ սերտաճում։ Այնուամենայնիվ, նույնիսկ 1970 թվականից հետո «լավագույն» արդյունքները տատանվում են 6,6699-6,6745-ի սահմաններում, այսինքն՝ սփրեդը կազմում է 0,07%։

Բոլոր հայտնի հիմնարար հաստատուններից դա գրավիտացիոն հաստատունի թվային արժեքն է, որը որոշվում է նվազագույն ճշգրտությամբ, թեև այս արժեքի կարևորությունը դժվար թե կարելի է գերագնահատել: Այս հաստատունի ճշգրիտ նշանակությունը պարզելու բոլոր փորձերը անհաջող էին, և բոլոր չափումները մնացին հնարավոր արժեքների չափազանց մեծ տիրույթում: Այն, որ գրավիտացիոն հաստատունի թվային արժեքի ճշգրտությունը դեռ չի գերազանցում 1/5000-ը, «Nature» ամսագրի խմբագիրը սահմանել է որպես «ամոթի կետ ֆիզիկայի երեսին»։

80-ականների սկզբին. Ֆրենկ Սթեյսին և նրա գործընկերները չափել են այս հաստատունը Ավստրալիայի խորքային հանքերում և հորատանցքերում, և նրա ստացած արժեքը մոտ 1%-ով ավելի է, քան ներկայումս ընդունված պաշտոնական արժեքը:

Լույսի արագությունը վակուումում

Համաձայն Էյնշտեյնի հարաբերականության տեսության՝ լույսի արագությունը վակուումում բացարձակ հաստատուն է։ Ժամանակակից ֆիզիկական տեսությունների մեծ մասը հիմնված է այս պոստուլատի վրա: Հետևաբար, կա ուժեղ տեսական կողմնակալություն վակուումում լույսի արագության հնարավոր փոփոխության հարցը դիտարկելու դեմ: Ամեն դեպքում, այս հարցը ներկայումս պաշտոնապես փակված է։ 1972 թվականից ի վեր վակուումում լույսի արագությունը ըստ սահմանման հայտարարվել է հաստատուն և այժմ համարվում է հավասար 299792,458 ± 0,0012 կ/վ:

Ինչպես գրավիտացիոն հաստատունի դեպքում, այս հաստատունի նախկին չափումները զգալիորեն տարբերվում էին ժամանակակից, պաշտոնապես ճանաչված արժեքից։ Օրինակ, 1676 թվականին Ռոմերը դուրս բերեց արժեք, որը 30%-ով ցածր էր ներկայիս արժեքից, իսկ 1849 թվականին ստացված Ֆիզոյի արդյունքները 5%-ով ավելի բարձր էին։

1928-ից 1945 թթ լույսի արագությունը վակուումում, ինչպես պարզվեց, 20 կմ/վ-ով պակաս էր, քան այս ժամանակահատվածում առաջ և հետո:

40-ականների վերջին։ այս հաստատունի արժեքը նորից սկսեց աճել։ Զարմանալի չէ, որ երբ նոր չափումները սկսեցին տալ այս հաստատունի ավելի բարձր արժեքներ, սկզբում որոշ տարակուսանք առաջացավ գիտնականների շրջանում: Պարզվել է, որ նոր արժեքը մոտ 20 կմ/վ ավելի բարձր է, քան նախորդը, այսինքն՝ բավականին մոտ է 1927 թվականին հաստատվածին: 1950 թվականից այս հաստատունի բոլոր չափումների արդյունքները կրկին շատ մոտ են եղել յուրաքանչյուրին: այլ (նկ. 15): Մնում է միայն ենթադրել, թե որքան ժամանակ կպահպանվեր արդյունքների միատեսակությունը, եթե չափումները շարունակվեին: Բայց գործնականում 1972 թվականին ընդունվեց վակուումում լույսի արագության պաշտոնական արժեքը, և հետագա հետազոտությունները դադարեցվեցին։

Փորձարկումներում, որոնք անցկացրել է Dr. Լիջուն Վանգը Փրինսթոնի NEC հետազոտական ինստիտուտում զարմանալի արդյունքներ են ձեռք բերել։ Փորձը ներառում էր լույսի իմպուլսներ անցնելը հատուկ մշակված ցեզիում գազով լցված տարայի միջով: Փորձարարական արդյունքները ֆենոմենալ են՝ լույսի իմպուլսների արագությունը պարզվել է 300 (երեք հարյուր) անգամ ավելին, քան Լորենցի փոխակերպումների թույլատրելի արագությունը (2000 թ.):

Իտալիայում, Իտալիայի ազգային հետազոտական խորհրդի ֆիզիկոսների մեկ այլ խումբ, միկրոալիքային վառարանների հետ իրենց փորձերի ժամանակ (2000 թ.), ստացել է դրանց տարածման արագությունը մինչև 25% ավելի քան թույլատրելի արագությունը ըստ Ա. Էյնշտեյնի …

Ամենահետաքրքիրն այն է, որ Էյնշեյնը գիտեր լույսի արագության անկայունությունը.

Դպրոցական դասագրքերից բոլորը գիտեն Մայքելսոն-Մորլիի փորձերով Էյնշտեյնի տեսության հաստատման մասին։ Բայց գործնականում ոչ ոք չգիտի, որ ինտերֆերոմետրում, որն օգտագործվել է Մայքելսոն-Մորլիի փորձերում, լույսն ընդհանուր առմամբ անցել է 22 մետր հեռավորություն։ Բացի այդ, փորձերն իրականացվել են քարե շենքի նկուղում՝ գործնականում ծովի մակարդակի վրա։ Այնուհետև, փորձերն իրականացվել են չորս օր (հուլիսի 8, 9, 11 և 12) 1887 թ. Այս օրերի ընթացքում ինտերֆերոմետրից տվյալներ են վերցվել մինչև 6 ժամ, և եղել է սարքի բացարձակ 36 պտույտ։ Եվ այս փորձարարական հիմքի վրա, ինչպես երեք կետերի վրա, հենվում է Ա. Էյնշտեյնի հարաբերականության թե՛ հատուկ, թե՛ ընդհանուր տեսության «ճշտության» հաստատումը։

Փաստերը, իհարկե, լուրջ բաներ են։ Ուստի անդրադառնանք փաստերին։ Ամերիկացի ֆիզիկոս Դեյթոն Միլլեր(1866-1941) 1933 թվականին Reviews of Modern Physics ամսագրում հրապարակել է իր փորձերի արդյունքները, այսպես կոչված, եթերային դրեյֆի վրա ավելի քան ժամանակահատվածում։ քսան տարի հետազոտություն, և այս բոլոր փորձերում նա դրական արդյունքներ է ստացել եթերային քամու գոյության հաստատման համար։ Նա սկսեց իր փորձերը 1902 թվականին և ավարտեց դրանք 1926 թվականին։ Այս փորձերի համար նա ստեղծեց ինտերֆերոմետր՝ ընդհանուր ճառագայթի ճանապարհով 64 մետր։ Դա այն ժամանակվա ամենակատարյալ ինտերֆերոմետրն էր, առնվազն երեք անգամ ավելի զգայուն, քան Ա. Մայքելսոնի և Է. Մորլիի կողմից իրենց փորձերում օգտագործված ինտերֆերոմետրը։ Ինտերֆերոմետրի չափումները կատարվել են օրվա տարբեր ժամերին, տարվա տարբեր ժամանակներում: Գործիքից ընթերցումներ են արվել ավելի քան 200 000 հազար անգամ, կատարվել է ինտերֆերոմետրի ավելի քան 12 000 պտույտ։ Նա պարբերաբար բարձրացնում էր իր ինտերֆերոմետրը մինչև Ուիլսոն լեռան գագաթը (6000 ֆուտ ծովի մակարդակից՝ ավելի քան 2000 մետր), որտեղ, ինչպես ինքն էր ենթադրում, եթերային քամու արագությունն ավելի բարձր էր։

Դեյթոն Միլլերը նամակներ է գրել Ա. Էյնշտեյնին։ Նա իր նամակներից մեկում զեկուցել է իր քսանչորս տարվա աշխատանքի արդյունքների մասին՝ հաստատելով եթերային քամու առկայությունը։ Ա. Էյնշտեյնը շատ թերահավատորեն արձագանքեց այս նամակին և պահանջեց ապացույցներ, որոնք ներկայացվեցին նրան։ Հետո … ոչ մի պատասխան:

Տիեզերքի տեսություն և օբյեկտիվ իրականություն հոդվածի հատված

Constant Plank

Պլանկի հաստատունը (h) քվանտային ֆիզիկայի հիմնարար հաստատունն է և կապում է ճառագայթման հաճախականությունը (υ) էներգիայի քվանտին (E)՝ համաձայն E-hυ բանաձևի։ Այն ունի գործողության չափ (այսինքն՝ էներգիայի և ժամանակի արդյունք):

Մեզ ասում են, որ քվանտային տեսությունը փայլուն հաջողության և զարմանալի ճշգրտության մոդել է. «Քվանտային աշխարհի նկարագրության մեջ հայտնաբերված օրենքները (…) ամենահավատարիմ և ճշգրիտ գործիքներն են, որոնք երբևէ օգտագործվել են բնությունը հաջողությամբ նկարագրելու և կանխատեսելու համար: դեպքերում, տեսական կանխատեսման և փաստացի ստացված արդյունքի համընկնումը այնքան ճշգրիտ է, որ անհամապատասխանությունները չեն գերազանցում մեկ միլիարդերորդ մասը»:

Ես այնքան հաճախ եմ լսել և կարդացել նման հայտարարություններ, որ ես սովոր եմ հավատալ, որ Պլանկի հաստատունի թվային արժեքը պետք է հայտնի լինի ամենահեռավոր տասնորդական վայրում:Թվում է, թե դա այդպես է. պարզապես պետք է փնտրել այս թեմայի վերաբերյալ տեղեկատու գրքում: Այնուամենայնիվ, ճշգրտության պատրանքը կվերանա, եթե բացեք նույն ուղեցույցի նախորդ հրատարակությունը: Տարիների ընթացքում այս «հիմնարար հաստատունի» պաշտոնապես ճանաչված արժեքը փոխվել է՝ ցույց տալով աստիճանական աճի միտում։

Պլանկի հաստատունի արժեքի առավելագույն փոփոխությունը նշվել է 1929 թվականից մինչև 1941 թվականը, երբ դրա արժեքը աճել է ավելի քան 1% -ով: Մեծ չափով այս աճը առաջացել է փորձնականորեն չափված էլեկտրոնային լիցքի զգալի փոփոխությամբ, այսինքն՝ Պլանկի հաստատունի չափումները չեն տալիս այս հաստատունի ուղղակի արժեքները, քանի որ այն որոշելիս անհրաժեշտ է իմանալ դրա մեծությունը։ էլեկտրոնի լիցքը և զանգվածը։ Եթե վերջին հաստատուններից մեկը կամ նույնիսկ ավելին փոխում են իրենց արժեքները, Պլանկի հաստատունի արժեքը նույնպես փոխվում է:

Նուրբ կառուցվածքի հաստատուն

Որոշ ֆիզիկոսներ նուրբ կառուցվածքը հաստատուն են համարում որպես հիմնական տիեզերական թվերից մեկը, որը կարող է օգնել բացատրել միասնական տեսությունը:

Լունդի աստղադիտարանում (Շվեդիա) պրոֆեսոր Սվեներիկ Յոհանսոնի և նրա ասպիրանտ Մարիա Ալդենիուսի կողմից անգլիացի ֆիզիկոս Մայքլ Մերֆիի (Քեմբրիջ) հետ համատեղ իրականացված չափումները ցույց են տվել, որ մեկ այլ անչափ հաստատուն՝ այսպես կոչված նուրբ կառուցվածքի հաստատունը, նույնպես փոխվում է ժամանակի ընթացքում։. Այս մեծությունը, որը ձևավորվել է վակուումում լույսի արագության, տարրական էլեկտրական լիցքի և Պլանկի հաստատունի համակցությունից, կարևոր պարամետր է, որը բնութագրում է էլեկտրամագնիսական փոխազդեցության ուժը, որը պահում է ատոմի մասնիկները։

Հասկանալու համար, թե արդյոք նուրբ կառուցվածքի հաստատունը տատանվում է ժամանակի ընթացքում, գիտնականները համեմատել են հեռավոր քվազարներից եկող լույսը` գերպայծառ օբյեկտներ, որոնք գտնվում են Երկրից միլիարդավոր լուսային տարիներ հեռավորության վրա, լաբորատոր չափումների հետ: Երբ քվազարների կողմից արձակված լույսն անցնում է տիեզերական գազի ամպերի միջով, ձևավորվում է շարունակական սպեկտր մուգ գծերով, որոնք ցույց են տալիս, թե ինչպես են գազը կազմող տարբեր քիմիական տարրերը կլանում լույսը: Ուսումնասիրելով գծերի դիրքերի համակարգված տեղաշարժերը և դրանք համեմատելով լաբորատոր փորձերի արդյունքների հետ՝ հետազոտողները եկան այն եզրակացության, որ փնտրվող հաստատունը փոփոխության է ենթարկվում։ Փողոցում սովորական մարդու համար դրանք կարող են այնքան էլ նշանակալից չթվալ՝ ընդամենը 6 միլիարդ տարվա ընթացքում տոկոսի մի քանի միլիոներորդական մասը, բայց ճշգրիտ գիտություններում, ինչպես գիտեք, մանրուքներ չկան:

«Տիեզերքի մասին մեր գիտելիքները շատ առումներով թերի են,- ասում է պրոֆեսոր Յոհանսոնը:- Անհայտ է մնում, թե ինչից է կազմված Տիեզերքի նյութի 90%-ը, այսպես կոչված, «մութ մատերիա»: Կան տարբեր տեսություններ, թե ինչ է տեղի ունեցել: Մեծ պայթյունից հետո: Հետևաբար, նոր գիտելիքները միշտ օգտակար են, նույնիսկ եթե դրանք չեն համապատասխանում տիեզերքի ներկայիս հայեցակարգին»: