Paano nagbago ang mga pisikal na pare-pareho sa paglipas ng panahon

2024 May -akda: Seth Attwood | [email protected]. Huling binago: 2023-12-16 16:18

Ang mga opisyal na halaga ng mga constant ay nagbago kahit na sa nakalipas na ilang dekada. Ngunit kung ang mga sukat ay nagpapakita ng isang paglihis mula sa inaasahang halaga ng pare-pareho, na hindi gaanong bihira, ang mga resulta ay itinuturing na isang eksperimentong error. At ang mga bihirang siyentipiko lamang ang nangahas na sumalungat sa itinatag na paradigma ng siyentipiko at ipahayag ang heterogeneity ng Uniberso.

Gravitational constant

Ang gravitational constant (G) ay unang lumitaw sa Newton's equation of gravity, ayon sa kung saan ang puwersa ng gravitational interaction ng dalawang katawan ay katumbas ng ratio ng produkto ng mga masa ng mga nakikipag-ugnayang katawan na ito na pinarami nito sa parisukat ng distansya sa pagitan. sila. Ang halaga ng pare-parehong ito ay nasusukat nang maraming beses mula noong una itong natukoy sa isang eksperimento sa katumpakan ni Henry Cavendish noong 1798.

Sa paunang yugto ng mga sukat, ang isang makabuluhang scatter ng mga resulta ay naobserbahan, at pagkatapos ay isang mahusay na convergence ng data na nakuha ay na-obserbahan. Gayunpaman, kahit na pagkatapos ng 1970, ang "pinakamahusay" na mga resulta ay mula sa 6.6699 hanggang 6.6745, iyon ay, ang pagkalat ay 0.07%.

Sa lahat ng kilalang pangunahing mga constant, ito ay ang numerical na halaga ng gravitational constant na tinutukoy na may pinakamaliit na katumpakan, bagaman ang kahalagahan ng halagang ito ay halos hindi ma-overestimated. Ang lahat ng mga pagtatangka upang linawin ang eksaktong kahulugan ng pare-parehong ito ay hindi matagumpay, at lahat ng mga sukat ay nanatili sa napakalaking hanay ng mga posibleng halaga. Ang katotohanan na ang katumpakan ng numerical value ng gravitational constant ay hindi pa rin lalampas sa 1/5000, ang editor ng journal na "Nature" ay tinukoy bilang "isang lugar ng kahihiyan sa mukha ng pisika."

Noong unang bahagi ng 80s. Sinukat ni Frank Stacy at ng kanyang mga kasamahan ang pare-parehong ito sa malalalim na minahan at mga borehole sa Australia, at ang halagang nakuha niya ay humigit-kumulang 1% na mas mataas kaysa sa opisyal na halaga na kasalukuyang tinatanggap.

Ang bilis ng liwanag sa isang vacuum

Ayon sa teorya ng relativity ni Einstein, ang bilis ng liwanag sa isang vacuum ay isang ganap na pare-pareho. Karamihan sa mga modernong pisikal na teorya ay batay sa postulate na ito. Samakatuwid, mayroong isang malakas na teoretikal na bias laban sa pagsasaalang-alang sa tanong ng isang posibleng pagbabago sa bilis ng liwanag sa isang vacuum. Sa anumang kaso, ang tanong na ito ay kasalukuyang opisyal na sarado. Mula noong 1972, ang bilis ng liwanag sa isang vacuum ay ipinahayag na pare-pareho sa pamamagitan ng kahulugan at ngayon ay itinuturing na katumbas ng 299792.458 ± 0.0012 k / s.

Tulad ng sa kaso ng gravitational constant, ang mga naunang sukat ng constant na ito ay makabuluhang naiiba mula sa modernong, opisyal na kinikilalang halaga. Halimbawa, noong 1676 si Roemer ay naghinuha ng isang halaga na 30% na mas mababa kaysa sa kasalukuyan, at ang mga resulta ng Fizeau na nakuha noong 1849 ay 5% na mas mataas.

Mula 1928 hanggang 1945 ang bilis ng liwanag sa isang vacuum, tulad ng nangyari, ay 20 km / s mas mababa kaysa sa bago at pagkatapos ng panahong ito.

Sa huling bahagi ng 40s. ang halaga ng pare-parehong ito ay nagsimulang tumaas muli. Hindi nakakagulat na kapag ang mga bagong sukat ay nagsimulang magbigay ng mas mataas na halaga ng pare-parehong ito, ang ilang pagkalito ay lumitaw sa mga siyentipiko noong una. Ang bagong halaga ay naging mga 20 km / s na mas mataas kaysa sa nauna, iyon ay, medyo malapit sa itinatag noong 1927. Mula noong 1950, ang mga resulta ng lahat ng mga sukat ng pare-parehong ito ay muling naging napakalapit sa bawat isa. iba pa (Larawan 15). Ito ay nananatiling lamang upang isipin kung gaano katagal ang pagkakapareho ng mga resulta ay napanatili kung ang mga sukat ay ipinagpatuloy. Ngunit sa pagsasagawa, noong 1972, ang opisyal na halaga ng bilis ng liwanag sa isang vacuum ay pinagtibay, at ang karagdagang pananaliksik ay tumigil.

Sa mga eksperimento na isinagawa ni Dr. Lijun Wang sa NEC research institute sa Princeton, nakakagulat na mga resulta ang nakuha. Ang eksperimento ay binubuo sa pagpasa ng mga light pulse sa isang lalagyan na puno ng espesyal na ginagamot na cesium gas. Ang mga pang-eksperimentong resulta ay naging kahanga-hanga - ang bilis ng mga pulso ng liwanag ay naging 300 (tatlong daan) beseshigit pa sa pinahihintulutang bilis mula sa mga pagbabagong Lorentz (2000)!

Sa Italya, isa pang grupo ng mga physicist mula sa Italian National Research Council, sa kanilang mga eksperimento sa microwaves (2000), nakuha ang bilis ng kanilang pagpapalaganap sa 25%higit sa pinahihintulutang bilis ayon kay A. Einstein …

Ang pinakakawili-wili, alam ni Einshein ang pagkasumpungin ng bilis ng liwanag:

Mula sa mga aklat-aralin sa paaralan, alam ng lahat ang tungkol sa kumpirmasyon ng teorya ni Einstein ng mga eksperimento ni Michelson-Morley. Ngunit halos walang nakakaalam na sa interferometer, na ginamit sa mga eksperimento sa Michelson-Morley, ang ilaw ay naglakbay, sa kabuuan, sa layo na 22 metro. Bilang karagdagan, ang mga eksperimento ay isinagawa sa basement ng isang gusaling bato, halos nasa antas ng dagat. Dagdag pa, ang mga eksperimento ay isinagawa sa loob ng apat na araw (Hulyo 8, 9, 11 at 12) noong 1887. Sa mga araw na ito, ang data mula sa interferometer ay kinuha nang hanggang 6 na oras, at may ganap na 36 na pagliko ng device. At sa eksperimentong base na ito, tulad ng sa tatlong balyena, ang kumpirmasyon ng "katumpakan" ng parehong espesyal at pangkalahatang teorya ng relativity ng A. Einstein ay nakasalalay.

Ang mga katotohanan, siyempre, ay seryosong mga bagay. Samakatuwid, buksan natin ang mga katotohanan. Amerikanong pisiko Dayton Miller(1866-1941) noong 1933 inilathala sa journal Reviews of Modern Physics ang mga resulta ng kanyang mga eksperimento sa tinatawag na ether drift para sa isang panahon na higit sa dalawampung taonpananaliksik, at sa lahat ng mga eksperimentong ito ay nakatanggap siya ng mga positibong resulta sa pagkumpirma ng pagkakaroon ng etheric wind. Sinimulan niya ang kanyang mga eksperimento noong 1902 at natapos ang mga ito noong 1926. Para sa mga eksperimentong ito, gumawa siya ng interferometer na may kabuuang beam path na 64metro. Ito ang pinakaperpektong interferometer noong panahong iyon, hindi bababa sa tatlong beses na mas sensitibo kaysa sa interferometer na ginamit sa kanilang mga eksperimento nina A. Michelson at E. Morley. Ang mga pagsukat ng interferometer ay kinuha sa iba't ibang oras ng araw, sa iba't ibang oras ng taon. Ang mga pagbabasa mula sa instrumento ay kinuha ng higit sa 200,000 libong beses, at higit sa 12,000 pagliko ng interferometer ang ginawa. Pana-panahong itinaas niya ang kanyang interferometer sa tuktok ng Mount Wilson (6,000 talampakan sa ibabaw ng antas ng dagat - higit sa 2,000 metro), kung saan, gaya ng inaakala niya, ang bilis ng hangin ng eter ay mas mataas.

Sumulat si Dayton Miller ng mga liham kay A. Einstein. Sa isa sa kanyang mga liham, iniulat niya ang mga resulta ng kanyang dalawampu't apat na taon ng trabaho, na nagpapatunay sa pagkakaroon ng etheric wind. Si A. Einstein ay tumugon sa liham na ito nang may pag-aalinlangan at humingi ng ebidensya, na ipinakita sa kanya. Tapos… walang sagot.

Fragment ng artikulong The Theory of the Universe and Objective Reality

Patuloy na Plank

Ang pare-pareho ng Planck (h) ay isang pangunahing pare-pareho ng quantum physics at iniuugnay ang dalas ng radiation (υ) sa enerhiya na quantum (E) alinsunod sa formula na E-hυ. Ito ay may sukat ng aksyon (iyon ay, ang produkto ng enerhiya at oras).

Sinabi sa atin na ang quantum theory ay isang modelo ng napakatalino na tagumpay at kamangha-manghang katumpakan: "Ang mga batas na natuklasan sa paglalarawan ng quantum world (…) ay ang pinaka-tapat at tumpak na mga tool na ginamit upang matagumpay na ilarawan at mahulaan ang Kalikasan. Sa ilang kaso, ang pagkakatulad sa pagitan ng teoretikal na hula at ang aktwal na nakuhang resulta ay napakatumpak na ang mga pagkakaiba ay hindi lalampas sa isang bilyong bahagi."

Madalas kong narinig at nabasa ang mga ganitong pahayag kaya nasanay akong maniwala na ang numerical na halaga ng pare-pareho ng Planck ay dapat malaman sa loob ng pinakamalayong decimal na lugar. Mukhang totoo nga: kailangan mo lang tumingin sa ilang reference na libro sa paksang ito. Gayunpaman, mawawala ang ilusyon ng katumpakan kung bubuksan mo ang nakaraang edisyon ng parehong gabay. Sa paglipas ng mga taon, nagbago ang opisyal na kinikilalang halaga ng "pangunahing pare-pareho" na ito, na nagpapakita ng tendensya sa unti-unting pagtaas.

Ang pinakamataas na pagbabago sa halaga ng pare-pareho ng Planck ay nabanggit mula 1929 hanggang 1941, nang tumaas ang halaga nito ng higit sa 1%. Sa isang malaking lawak, ang pagtaas na ito ay sanhi ng isang makabuluhang pagbabago sa sinusukat na singil sa elektron, ibig sabihin, ang mga sukat ng pare-parehong Planck ay hindi nagbibigay ng mga direktang halaga ng pare-parehong ito, dahil kapag tinutukoy ito, kinakailangang malaman ang laki ng ang singil at ang masa ng elektron. Kung ang isa o higit pa kaya pareho sa mga huling constant ay nagbabago ng kanilang mga halaga, ang halaga ng pare-pareho ng Planck ay nagbabago din.

Pinong istraktura pare-pareho

Itinuturing ng ilang physicist ang fine structure constant bilang isa sa mga pangunahing cosmic number na makakatulong sa pagpapaliwanag ng pinag-isang teorya.

Ang mga pagsukat na isinagawa sa Lund Observatory (Sweden) ni Propesor Svenerik Johansson at ng kanyang nagtapos na estudyante na si Maria Aldenius sa pakikipagtulungan ng English physicist na si Michael Murphy (Cambridge) ay nagpakita na ang isa pang walang sukat na pare-pareho, ang tinatawag na fine structure constant, ay nagbabago rin sa paglipas ng panahon. Ang dami na ito, na nabuo mula sa kumbinasyon ng bilis ng liwanag sa isang vacuum, isang elementarya na singil ng kuryente at ang pare-pareho ng Planck, ay isang mahalagang parameter na nagpapakilala sa lakas ng pakikipag-ugnayan ng electromagnetic na humahawak sa mga particle ng isang atom.

Para maunawaan kung nag-iiba-iba ang fine structure constant sa paglipas ng panahon, inihambing ng mga scientist ang liwanag na nagmumula sa malalayong quasar - mga super-bright na bagay na matatagpuan bilyun-bilyong light-years mula sa Earth - na may mga sukat sa laboratoryo. Kapag ang liwanag na ibinubuga ng mga quasar ay dumaan sa mga ulap ng cosmic gas, isang tuluy-tuloy na spectrum ang nabubuo na may mga madilim na linya na nagpapakita kung paano ang iba't ibang elemento ng kemikal na bumubuo sa gas ay sumisipsip ng liwanag. Ang pagkakaroon ng pag-aaral ng mga sistematikong pagbabago sa mga posisyon ng mga linya at paghahambing ng mga ito sa mga resulta ng mga eksperimento sa laboratoryo, ang mga mananaliksik ay dumating sa konklusyon na ang hinahangad na pare-pareho ay sumasailalim sa mga pagbabago. Para sa isang karaniwang tao sa kalye, maaaring hindi sila masyadong makabuluhan: ilang milyon lamang ng isang porsyento sa loob ng 6 bilyong taon, ngunit sa eksaktong mga agham, tulad ng alam mo, walang mga trifle.

"Ang ating kaalaman sa Uniberso ay hindi kumpleto sa maraming paraan," sabi ni Propesor Johansson. "Nananatiling hindi alam kung ano ang 90% ng bagay sa Uniberso ay gawa sa - ang tinatawag na" dark matter. "May iba't ibang teorya ng nangyari. pagkatapos ng Big Bang. Samakatuwid, ang mga bagong kaalaman ay palaging magagamit, kahit na hindi sila pare-pareho sa kasalukuyang konsepto ng uniberso."