Jak se fyzikální konstanty měnily v průběhu času

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Oficiální hodnoty konstant se během několika posledních desetiletí změnily. Pokud ale měření ukazují odchylku od očekávané hodnoty konstanty, což není tak vzácné, výsledky jsou považovány za experimentální chybu. A jen vzácní vědci se odváží jít proti zavedenému vědeckému paradigmatu a prohlásit heterogenitu Vesmíru.

Gravitační konstanta

Gravitační konstanta (G) se poprvé objevila v Newtonově gravitační rovnici, podle níž je síla gravitační interakce dvou těles rovna poměru součinu hmotností těchto interagujících těles jím vynásobených ke druhé mocnině vzdálenosti mezi tělesy. jim. Hodnota této konstanty byla měřena mnohokrát od doby, kdy byla poprvé stanovena v přesném experimentu Henrym Cavendishem v roce 1798.

V počáteční fázi měření byl pozorován výrazný rozptyl výsledků a poté byla pozorována dobrá konvergence získaných dat. Přesto se i po roce 1970 „nejlepší“výsledky pohybují v rozmezí 6,6699 až 6,6745, tedy spread 0,07 %.

Ze všech známých základních konstant je to právě číselná hodnota gravitační konstanty, která je určena s nejmenší přesností, i když význam této hodnoty lze jen stěží přeceňovat. Veškeré pokusy objasnit přesný význam této konstanty byly neúspěšné a všechna měření zůstala v příliš velkém rozsahu možných hodnot. Skutečnost, že přesnost číselné hodnoty gravitační konstanty stále nepřesahuje 1/5000, definoval redaktor časopisu „Nature“jako „skvrnu hanby na tváři fyziky“.

Na počátku 80. let. Frank Stacy a jeho kolegové naměřili tuto konstantu v hlubinných dolech a vrtech v Austrálii a hodnota, kterou získal, byla asi o 1 % vyšší než oficiálně akceptovaná hodnota.

Rychlost světla ve vakuu

Podle Einsteinovy teorie relativity je rychlost světla ve vakuu absolutní konstanta. Většina moderních fyzikálních teorií je založena na tomto postulátu. Proto existuje silná teoretická zaujatost proti zvažování otázky možné změny rychlosti světla ve vakuu. V každém případě je tato otázka aktuálně oficiálně uzavřena. Od roku 1972 je rychlost světla ve vakuu deklarována jako konstantní a nyní je považována za rovnou 299792,458 ± 0,0012 k/s.

Stejně jako v případě gravitační konstanty se předchozí měření této konstanty výrazně lišila od moderní, oficiálně uznávané hodnoty. Například v roce 1676 Roemer odvodil hodnotu, která byla o 30 % nižší než současná, a Fizeauovy výsledky získané v roce 1849 byly o 5 % vyšší.

Od roku 1928 do roku 1945 rychlost světla ve vakuu, jak se ukázalo, byla o 20 km/s menší než před a po tomto období.

Koncem 40. let. hodnota této konstanty začala opět narůstat. Není divu, že když nová měření začala dávat vyšší hodnoty této konstanty, mezi vědci se nejprve objevilo zmatení. Nová hodnota se ukázala být asi o 20 km/s vyšší než ta předchozí, tedy docela blízko té, která byla stanovena v roce 1927. Od roku 1950 se výsledky všech měření této konstanty opět ukázaly být velmi blízké každé jiné (obr. 15). Zbývá pouze spekulovat, jak dlouho by byla zachována jednotnost výsledků, kdyby měření pokračovalo. Ale v praxi byla v roce 1972 přijata oficiální hodnota rychlosti světla ve vakuu a další výzkum byl zastaven.

V experimentech prováděných Dr. Lijun Wang ve výzkumném institutu NEC v Princetonu byly získány překvapivé výsledky. Experiment spočíval v průchodu světelných pulzů nádobou naplněnou speciálně upraveným cesiovým plynem. Experimentální výsledky se ukázaly být fenomenální - rychlost světelných pulsů se ukázala být 300 (tři sta)krátvíce než je povolená rychlost z Lorentzových transformací (2000)!

V Itálii získala další skupina fyziků z Italské národní výzkumné rady při svých experimentech s mikrovlnami (2000) rychlost jejich šíření do 25%více než je povolená rychlost podle A. Einsteina …

Nejzajímavější je, že Einshein si byl vědom nestálosti rychlosti světla:

Ze školních učebnic každý ví o potvrzení Einsteinovy teorie Michelson-Morley experimenty. Ale prakticky nikdo neví, že v interferometru, který byl použit v Michelson-Morley experimentech, světlo urazilo celkem vzdálenost 22 metrů. Pokusy se navíc prováděly v suterénu kamenné budovy, prakticky na úrovni moře. Dále byly experimenty prováděny po dobu čtyř dnů (8., 9., 11. a 12. července) v roce 1887. Během těchto dnů se data z interferometru odebírala až 6 hodin a došlo k absolutně 36 otáčkám přístroje. A na tomto experimentálním základě, jako na třech velrybách, spočívá potvrzení „správnosti“jak speciální, tak obecné teorie relativity A. Einsteina.

Fakta jsou samozřejmě vážné věci. Vraťme se proto k faktům. americký fyzik Dayton Miller(1866-1941) v roce 1933 publikoval v časopise Reviews of Modern Physics výsledky svých experimentů na tzv. éterovém driftu po dobu více než dvacet letvýzkumu a ve všech těchto experimentech získal pozitivní výsledky v potvrzení existence éterického větru. S experimenty začal v roce 1902 a dokončil je v roce 1926. Pro tyto experimenty vytvořil interferometr s celkovou dráhou paprsku 64metrů. Byl to nejdokonalejší interferometr té doby, nejméně třikrát citlivější než interferometr používaný ve svých experimentech A. Michelsonem a E. Morleyem. Měření interferometrem byla prováděna v různé denní doby, v různých ročních obdobích. Údaje z přístroje byly provedeny více než 200 000 tisíckrát a bylo provedeno více než 12 000 otáček interferometru. Pravidelně zvedal svůj interferometr na vrchol Mount Wilson (6 000 stop nad mořem - více než 2 000 metrů), kde, jak předpokládal, byla rychlost éterového větru vyšší.

Dayton Miller napsal dopisy A. Einsteinovi. V jednom ze svých dopisů referoval o výsledcích své čtyřiadvacetileté práce a potvrdil přítomnost éterického větru. A. Einstein na tento dopis reagoval velmi skepticky a požadoval důkazy, které mu byly předloženy. Pak… žádná odpověď.

Fragment článku Teorie vesmíru a objektivní realita

Konstantní Plank

Planckova konstanta (h) je základní konstantou kvantové fyziky a vztahuje frekvenci záření (υ) ke kvantu energie (E) podle vzorce E-hυ. Má rozměr akce (tedy součin energie a času).

Říká se nám, že kvantová teorie je modelem skvělého úspěchu a úžasné přesnosti: „Zákony objevené v popisu kvantového světa (…) jsou nejvěrnější a nejpřesnější nástroje, jaké kdy byly použity k úspěšnému popisu a předpovědi přírody. V těchto případech je shoda mezi teoretickou předpovědí a skutečně získaným výsledkem tak přesná, že nesrovnalosti nepřesahují jednu miliardtinu."

Taková tvrzení jsem slyšel a četl tak často, že jsem zvyklý věřit, že číselná hodnota Planckovy konstanty by měla být známa s přesností na nejvzdálenější desetinné místo. Zdá se, že je to tak: stačí se podívat do nějaké referenční knihy na toto téma. Iluze přesnosti však zmizí, pokud otevřete předchozí vydání stejného průvodce. V průběhu let se oficiálně uznávaná hodnota této „základní konstanty“měnila a vykazovala tendenci k postupnému nárůstu.

Maximální změna hodnoty Planckovy konstanty byla zaznamenána v letech 1929 až 1941, kdy její hodnota vzrostla o více než 1 %. Tento nárůst byl do značné míry způsoben významnou změnou experimentálně naměřeného elektronového náboje, tj. Měření Planckovy konstanty neudává přímé hodnoty této konstanty, neboť při jejím stanovení je nutné znát velikost náboj a hmotnost elektronu. Změní-li jedna nebo dokonce více, obě poslední konstanty své hodnoty, změní se i hodnota Planckovy konstanty.

Konstanta jemné struktury

Někteří fyzici považují konstantu jemné struktury za jedno z hlavních kosmických čísel, které mohou pomoci vysvětlit jednotnou teorii.

Měření na Lundské observatoři (Švédsko) profesorem Svenerikem Johanssonem a jeho postgraduální studentkou Marií Aldenius ve spolupráci s anglickým fyzikem Michaelem Murphym (Cambridge) ukázala, že další bezrozměrná konstanta, tzv. konstanta jemné struktury, se také mění v čase.. Tato veličina, vzniklá kombinací rychlosti světla ve vakuu, elementárního elektrického náboje a Planckovy konstanty, je důležitým parametrem, který charakterizuje sílu elektromagnetické interakce, která drží částice atomu pohromadě.

Aby vědci pochopili, zda se konstanta jemné struktury v průběhu času mění, porovnávali světlo přicházející ze vzdálených kvasarů – superjasných objektů nacházejících se miliardy světelných let od Země – s laboratorními měřeními. Když světlo vyzařované kvasary prochází oblaky kosmického plynu, vytváří se souvislé spektrum s tmavými čarami, které ukazují, jak různé chemické prvky tvořící plyn absorbují světlo. Po prostudování systematických posunů v polohách čar a jejich porovnání s výsledky laboratorních experimentů došli vědci k závěru, že hledaná konstanta prochází změnami. Pro běžného člověka na ulici se nemusí zdát příliš významné: pouze několik milióntin procenta za 6 miliard let, ale v exaktních vědách, jak víte, neexistují žádné maličkosti.

"Naše znalosti o vesmíru jsou v mnoha ohledech neúplné," říká profesor Johansson. "Zůstává neznámé, z čeho se skládá 90 % hmoty ve vesmíru - z takzvané" temné hmoty." Existují různé teorie toho, co se stalo. po Velkém třesku. Proto se nové poznatky vždy hodí, i když nejsou v souladu se současným pojetím vesmíru."