Ako sa v priebehu času menili fyzikálne konštanty

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Oficiálne hodnoty konštánt sa zmenili aj za posledných niekoľko desaťročí. Ale ak merania ukazujú odchýlku od očakávanej hodnoty konštanty, čo nie je také zriedkavé, výsledky sa považujú za experimentálnu chybu. A len vzácni vedci sa odvážia ísť proti zavedenej vedeckej paradigme a vyhlásiť heterogenitu Vesmíru.

Gravitačná konštanta

Gravitačná konštanta (G) sa prvýkrát objavila v Newtonovej gravitačnej rovnici, podľa ktorej sa sila gravitačnej interakcie dvoch telies rovná pomeru súčinu hmotností týchto interagujúcich telies ňou vynásobených k druhej mocnine vzdialenosti medzi ich. Hodnota tejto konštanty bola meraná mnohokrát, odkedy bola prvýkrát určená v presnom experimente Henrym Cavendishom v roku 1798.

V počiatočnom štádiu meraní bol pozorovaný významný rozptyl výsledkov a následne bola pozorovaná dobrá konvergencia získaných údajov. Napriek tomu sa aj po roku 1970 „najlepšie“výsledky pohybujú od 6,6699 do 6,6745, to znamená, že spread je 0,07 %.

Zo všetkých známych základných konštánt je to práve číselná hodnota gravitačnej konštanty, ktorá je určená s najmenšou presnosťou, hoci dôležitosť tejto hodnoty možno len ťažko preceňovať. Všetky pokusy o objasnenie presného významu tejto konštanty boli neúspešné a všetky merania zostali v príliš veľkom rozsahu možných hodnôt. Skutočnosť, že presnosť číselnej hodnoty gravitačnej konštanty stále nepresahuje 1/5000, definoval redaktor časopisu „Nature“ako „škvrnu hanby na tvári fyziky“.

Začiatkom 80. rokov. Frank Stacy a jeho kolegovia namerali túto konštantu v hlbokých baniach a vrtoch v Austrálii a hodnota, ktorú získal, bola asi o 1 % vyššia ako v súčasnosti akceptovaná oficiálna hodnota.

Rýchlosť svetla vo vákuu

Podľa Einsteinovej teórie relativity je rýchlosť svetla vo vákuu absolútnou konštantou. Väčšina moderných fyzikálnych teórií je založená na tomto postuláte. Preto existuje silná teoretická zaujatosť proti zvažovaniu otázky možnej zmeny rýchlosti svetla vo vákuu. V každom prípade je táto otázka momentálne oficiálne uzavretá. Od roku 1972 je rýchlosť svetla vo vákuu deklarovaná ako konštantná a teraz sa považuje za rovnú 299792,458 ± 0,0012 k/s.

Rovnako ako v prípade gravitačnej konštanty sa predchádzajúce merania tejto konštanty výrazne líšili od modernej, oficiálne uznávanej hodnoty. Napríklad v roku 1676 Roemer odvodil hodnotu, ktorá bola o 30 % nižšia ako súčasná, a Fizeauove výsledky získané v roku 1849 boli o 5 % vyššie.

V rokoch 1928 až 1945 rýchlosť svetla vo vákuu, ako sa ukázalo, bola o 20 km/s nižšia ako pred a po tomto období.

Koncom 40. rokov. hodnota tejto konštanty začala opäť narastať. Nie je prekvapujúce, že keď nové merania začali dávať vyššie hodnoty tejto konštanty, medzi vedcami sa najskôr objavilo zmätok. Ukázalo sa, že nová hodnota je asi o 20 km/s vyššia ako predchádzajúca, teda celkom blízka hodnote stanovenej v roku 1927. Od roku 1950 sa výsledky všetkých meraní tejto konštanty opäť ukázali byť veľmi blízke každej z nich. iné (obr. 15). Zostáva len špekulovať, ako dlho by sa zachovala jednotnosť výsledkov, ak by merania pokračovali. Ale v praxi bola v roku 1972 prijatá oficiálna hodnota rýchlosti svetla vo vákuu a ďalší výskum bol zastavený.

V experimentoch vykonaných Dr. Lijun Wang vo výskumnom ústave NEC v Princetone sa dosiahli prekvapivé výsledky. Experiment spočíval v prechode svetelných impulzov cez nádobu naplnenú špeciálne upraveným céznym plynom. Experimentálne výsledky sa ukázali ako fenomenálne - rýchlosť svetelných impulzov sa ukázala byť 300 (tristo) krátviac ako je povolená rýchlosť z Lorentzových transformácií (2000)!

V Taliansku ďalšia skupina fyzikov z Talianskej národnej rady pre výskum pri svojich experimentoch s mikrovlnami (2000) získala rýchlosť ich šírenia do 25%viac ako je povolená rýchlosť podľa A. Einsteina …

Najzaujímavejšie je, že Einshein si bol vedomý nestálosti rýchlosti svetla:

Zo školských učebníc každý vie o potvrdení Einsteinovej teórie Michelson-Morleyho experimentmi. Ale prakticky nikto nevie, že v interferometri, ktorý bol použitý v Michelson-Morley experimentoch, prešlo svetlo celkovo vzdialenosť 22 metrov. Okrem toho sa experimenty uskutočnili v suteréne kamennej budovy, prakticky na úrovni mora. Ďalej sa experimenty uskutočňovali štyri dni (8., 9., 11. a 12. júla) v roku 1887. Počas týchto dní sa dáta z interferometra zbierali až 6 hodín a prístrojom bolo absolútne 36 otáčok. A na tomto experimentálnom základe, ako na troch veľrybách, spočíva potvrdenie „správnosti“špeciálnej aj všeobecnej teórie relativity A. Einsteina.

Fakty sú, samozrejme, vážne veci. Preto sa obráťme na fakty. americký fyzik Dayton Miller(1866-1941) v roku 1933 publikoval v časopise Reviews of Modern Physics výsledky svojich pokusov o takzvanom éterovom drifte za obdobie viac ako dvadsať rokovvýskumu a vo všetkých týchto experimentoch získal pozitívne výsledky v potvrdení existencie éterického vetra. Svoje experimenty začal v roku 1902 a dokončil ich v roku 1926. Pre tieto experimenty vytvoril interferometer s celkovou dráhou lúča 64metrov. Bol to najdokonalejší interferometer tej doby, najmenej trikrát citlivejší ako interferometer, ktorý vo svojich experimentoch používali A. Michelson a E. Morley. Merania interferometrom sa uskutočňovali v rôznych časoch dňa, v rôznych ročných obdobiach. Údaje z prístroja boli odčítané viac ako 200 000 000-krát a interferometer vykonal viac ako 12 000 otáčok. Pravidelne zdvíhal svoj interferometer na vrchol Mount Wilson (6 000 stôp nad morom - viac ako 2 000 metrov), kde, ako predpokladal, bola rýchlosť éterového vetra vyššia.

Dayton Miller napísal listy A. Einsteinovi. V jednom zo svojich listov informoval o výsledkoch svojej dvadsaťštyriročnej práce a potvrdil prítomnosť éterického vetra. A. Einstein reagoval na tento list veľmi skepticky a požadoval dôkazy, ktoré mu boli predložené. Potom… žiadna odpoveď.

Fragment článku Teória vesmíru a objektívna realita

Konštantný Plank

Planckova konštanta (h) je základnou konštantou kvantovej fyziky a dáva do vzťahu frekvenciu žiarenia (υ) ku kvantu energie (E) podľa vzorca E-hυ. Má rozmer akcie (teda súčinu energie a času).

Hovorí sa, že kvantová teória je modelom skvelého úspechu a úžasnej presnosti: "Zákony objavené v popise kvantového sveta (…) sú najvernejšie a najpresnejšie nástroje, aké sa kedy použili na úspešný opis a predpovedanie prírody. V niektorých V týchto prípadoch je zhoda medzi teoretickou predpoveďou a skutočne získaným výsledkom taká presná, že nezrovnalosti nepresiahnu jednu miliardtinu."

Takéto výroky som počul a čítal tak často, že som zvyknutý veriť, že číselná hodnota Planckovej konštanty by mala byť známa s presnosťou na najvzdialenejšie desatinné miesto. Zdá sa, že je to tak: stačí sa pozrieť do nejakej referenčnej knihy na túto tému. Ilúzia presnosti sa však vytratí, ak si otvoríte predchádzajúce vydanie toho istého sprievodcu. Oficiálne uznaná hodnota tejto „základnej konštanty“sa v priebehu rokov menila a vykazovala tendenciu k postupnému zvyšovaniu.

Maximálna zmena hodnoty Planckovej konštanty bola zaznamenaná od roku 1929 do roku 1941, kedy sa jej hodnota zvýšila o viac ako 1%. Tento nárast bol do značnej miery spôsobený výraznou zmenou experimentálne nameraného náboja elektrónu, teda merania Planckovej konštanty neudávajú priame hodnoty tejto konštanty, keďže pri jej určovaní je potrebné poznať veľkosť náboj a hmotnosť elektrónu. Ak jedna alebo viac, tak obe posledné konštanty zmenia svoje hodnoty, zmení sa aj hodnota Planckovej konštanty.

Konštantná jemná štruktúra

Niektorí fyzici považujú jemnú štruktúrnu konštantu za jedno z hlavných kozmických čísel, ktoré môžu pomôcť vysvetliť jednotnú teóriu.

Merania, ktoré na observatóriu v Lunde (Švédsko) vykonal profesor Svenerik Johansson a jeho postgraduálna študentka Maria Aldenius v spolupráci s anglickým fyzikom Michaelom Murphym (Cambridge), ukázali, že v priebehu času sa mení aj ďalšia bezrozmerná konštanta, takzvaná konštanta jemnej štruktúry.. Táto veličina, vytvorená kombináciou rýchlosti svetla vo vákuu, elementárneho elektrického náboja a Planckovej konštanty, je dôležitým parametrom, ktorý charakterizuje silu elektromagnetickej interakcie, ktorá drží častice atómu pohromade.

Aby vedci pochopili, či sa konštanta jemnej štruktúry v priebehu času mení, porovnali svetlo prichádzajúce zo vzdialených kvazarov – superjasných objektov nachádzajúcich sa miliardy svetelných rokov od Zeme – s laboratórnymi meraniami. Keď svetlo vyžarované kvazarmi prechádza cez oblaky kozmického plynu, vytvorí sa súvislé spektrum s tmavými čiarami, ktoré ukazujú, ako rôzne chemické prvky, ktoré tvoria plyn, absorbujú svetlo. Po preštudovaní systematických posunov v pozíciách čiar a ich porovnaní s výsledkami laboratórnych experimentov vedci dospeli k záveru, že hľadaná konštanta prechádza zmenami. Bežnému človeku na ulici sa nemusia zdať veľmi významné: iba niekoľko miliónov percent za 6 miliárd rokov, ale v exaktných vedách, ako viete, neexistujú žiadne maličkosti.

„Naše znalosti o vesmíre sú v mnohých ohľadoch neúplné,“hovorí profesor Johansson, „zostáva neznáme, z čoho sa skladá 90 % hmoty vo vesmíre – takzvaná „tmavá hmota.“Existujú rôzne teórie toho, čo sa stalo. po Veľkom tresku. Preto sa nové poznatky vždy hodia, aj keď nie sú v súlade so súčasnou koncepciou vesmíru.“