Jak stałe fizyczne zmieniały się w czasie

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Oficjalne wartości stałych zmieniały się nawet w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat. Jeśli jednak pomiary wykażą odchylenie od oczekiwanej wartości stałej, co nie jest tak rzadkie, wyniki uważa się za błąd eksperymentalny. I tylko nieliczni naukowcy mają odwagę sprzeciwić się ustalonemu paradygmatowi naukowemu i zadeklarować niejednorodność Wszechświata.

Stała grawitacyjna

Stała grawitacyjna (G) pojawiła się po raz pierwszy w równaniu grawitacji Newtona, zgodnie z którym siła grawitacyjnego oddziaływania dwóch ciał jest równa stosunkowi iloczynu mas tych oddziałujących ciał pomnożonego przez niego do kwadratu odległości między nimi ich. Wartość tej stałej była mierzona wiele razy, odkąd po raz pierwszy została określona w eksperymencie precyzji przeprowadzonym przez Henry'ego Cavendisha w 1798 roku.

Na początkowym etapie pomiarów zaobserwowano znaczne rozproszenie wyników, a następnie zaobserwowano dobrą zbieżność uzyskanych danych. Niemniej jednak nawet po 1970 r. „najlepsze” wyniki wahają się od 6,6699 do 6,6745, czyli spread wynosi 0,07%.

Spośród wszystkich znanych stałych fundamentalnych to właśnie wartość liczbowa stałej grawitacyjnej wyznaczana jest z najmniejszą dokładnością, choć znaczenia tej wartości trudno przecenić. Wszelkie próby wyjaśnienia dokładnego znaczenia tej stałej zakończyły się niepowodzeniem, a wszystkie pomiary pozostały w zbyt dużym zakresie możliwych wartości. O tym, że dokładność wartości liczbowej stałej grawitacyjnej nadal nie przekracza 1/5000, redaktor czasopisma „Natura” określił jako „plamę wstydu na obliczu fizyki”.

Na początku lat 80-tych. Frank Stacy i jego koledzy zmierzyli tę stałą w kopalniach głębinowych i otworach wiertniczych w Australii, a uzyskana przez niego wartość była o około 1% wyższa niż obecnie przyjmowana oficjalna wartość.

Prędkość światła w próżni

Zgodnie z teorią względności Einsteina prędkość światła w próżni jest stałą absolutną. Większość współczesnych teorii fizycznych opiera się na tym postulacie. Dlatego istnieje silna teoretyczna niechęć do rozważenia kwestii możliwej zmiany prędkości światła w próżni. W każdym razie to pytanie jest obecnie oficjalnie zamknięte. Od 1972 r. prędkość światła w próżni jest z definicji określana jako stała i obecnie jest uważana za równą 299792.458 ± 0,0012 k/s.

Podobnie jak w przypadku stałej grawitacyjnej, dotychczasowe pomiary tej stałej znacząco różniły się od współczesnej, oficjalnie uznanej wartości. Na przykład w 1676 r. Roemer wydedukował wartość o 30% niższą od obecnej, a wyniki Fizeau uzyskane w 1849 r. były o 5% wyższe.

Od 1928 do 1945 prędkość światła w próżni, jak się okazało, była o 20 km/s mniejsza niż przed i po tym okresie.

Pod koniec lat 40. wartość tej stałej zaczęła ponownie rosnąć. Nic dziwnego, że gdy nowe pomiary zaczęły dawać wyższe wartości tej stałej, początkowo wśród naukowców pojawiło się pewne zakłopotanie. Nowa wartość okazała się o około 20 km/s wyższa od poprzedniej, czyli dość zbliżona do ustalonej w 1927 r. Od 1950 r. wyniki wszystkich pomiarów tej stałej ponownie okazały się bardzo zbliżone do siebie. inne (ryc. 15). Pozostaje tylko spekulować, jak długo utrzymałaby się jednolitość wyników, gdyby pomiary były kontynuowane. Jednak w praktyce w 1972 roku przyjęto oficjalną wartość prędkości światła w próżni i dalsze badania wstrzymano.

W eksperymentach przeprowadzonych przez dr. Lijun Wang w instytucie badawczym NEC w Princeton uzyskano zaskakujące wyniki. Eksperyment polegał na przepuszczaniu impulsów świetlnych przez pojemnik wypełniony specjalnie przygotowanym gazem cezowym. Wyniki eksperymentalne okazały się fenomenalne - prędkość impulsów świetlnych okazała się 300 (trzysta) razywięcej niż dopuszczalna prędkość z transformacji Lorentza (2000)!

We Włoszech inna grupa fizyków z Italian National Research Council, w swoich eksperymentach z mikrofalami (2000), uzyskała prędkość ich propagacji do 25%więcej niż dopuszczalna prędkość według A. Einsteina …

Co najciekawsze, Einshein był świadomy zmienności prędkości światła:

Z podręczników szkolnych wszyscy wiedzą o potwierdzeniu teorii Einsteina przez eksperymenty Michelsona-Morleya. Ale praktycznie nikt nie wie, że w interferometrze, który był używany w eksperymentach Michelsona-Morleya, światło przebyło łącznie 22 metry. Ponadto eksperymenty prowadzono w piwnicy kamiennego budynku, praktycznie na poziomie morza. Ponadto eksperymenty prowadzono przez cztery dni (8, 9, 11 i 12 lipca) w 1887 roku. W tych dniach dane z interferometru były pobierane aż przez 6 godzin, a obrotów urządzenia było absolutnie 36. I na tej eksperymentalnej podstawie, podobnie jak na trzech wielorybach, opiera się potwierdzenie „poprawności” zarówno szczególnej, jak i ogólnej teorii względności A. Einsteina.

Fakty to oczywiście poważne sprawy. Dlatego przejdźmy do faktów. amerykański fizyk Dayton Miller(1866-1941) w 1933 opublikował w czasopiśmie Reviews of Modern Physics wyniki swoich eksperymentów na tzw. dryfie eteru przez okres ponad dwadzieścia latbadań i we wszystkich tych eksperymentach uzyskał pozytywne wyniki potwierdzające istnienie wiatru eterycznego. Eksperymenty rozpoczął w 1902 roku, a zakończył w 1926 roku. Na potrzeby tych eksperymentów stworzył interferometr o całkowitej drodze wiązki 64metrów. Był to najdoskonalszy interferometr tamtych czasów, co najmniej trzykrotnie czulszy niż interferometr używany w ich eksperymentach przez A. Michelsona i E. Morleya. Pomiary interferometrem wykonywano o różnych porach dnia, o różnych porach roku. Odczyty z przyrządu wykonano ponad 200 000 tysięcy razy i wykonano ponad 12 000 obrotów interferometru. Od czasu do czasu podnosił interferometr na szczyt Mount Wilson (6000 stóp nad poziomem morza - ponad 2000 metrów), gdzie, jak zakładał, prędkość wiatru była wyższa.

Dayton Miller pisał listy do A. Einsteina. W jednym ze swoich listów zrelacjonował wyniki swojej dwudziestoczteroletniej pracy, potwierdzając obecność eterycznego wiatru. A. Einstein zareagował na ten list bardzo sceptycznie i zażądał dowodów, które mu przedstawiono. Wtedy… brak odpowiedzi.

Fragment artykułu Teoria Wszechświata i Rzeczywistość Obiektywna

Stała deska

Stała Plancka (h) jest podstawową stałą fizyki kwantowej i wiąże częstotliwość promieniowania (υ) z kwantem energii (E) zgodnie ze wzorem E-hυ. Ma wymiar działania (czyli iloczynu energii i czasu).

Mówi się nam, że teoria kwantów jest modelem genialnego sukcesu i niesamowitej dokładności: „Prawa odkryte w opisie świata kwantowego (…) są najwierniejszymi i najdokładniejszymi narzędziami, jakie kiedykolwiek stosowano do skutecznego opisywania i przewidywania Natury. przypadków zbieżność między przewidywaniami teoretycznymi a faktycznie uzyskanym wynikiem jest tak dokładna, że rozbieżności nie przekraczają jednej miliardowej części.”

Słyszałem i czytałem takie stwierdzenia tak często, że przywykłem wierzyć, że wartość liczbowa stałej Plancka powinna być znana z dokładnością do najdalszego miejsca po przecinku. Wydaje się, że tak jest: wystarczy zajrzeć do jakiegoś poradnika na ten temat. Jednak iluzja dokładności zniknie, jeśli otworzysz poprzednią edycję tego samego przewodnika. Z biegiem lat oficjalnie uznawana wartość tej „fundamentalnej stałej” zmieniała się, wykazując tendencję do stopniowego wzrostu.

Maksymalną zmianę wartości stałej Plancka odnotowano od 1929 do 1941 roku, kiedy jej wartość wzrosła o ponad 1%. W dużej mierze wzrost ten spowodowany był znaczną zmianą mierzonego eksperymentalnie ładunku elektronu, tj. Pomiary stałej Plancka nie podają bezpośrednich wartości tej stałej, gdyż przy jej wyznaczaniu konieczna jest znajomość wielkości ładunek i masa elektronu. Jeśli jedna lub więcej, obie ostatnie stałe zmienią swoje wartości, zmieni się również wartość stałej Plancka.

Stała struktury drobnej

Niektórzy fizycy uważają stałą strukturę subtelną za jedną z głównych liczb kosmicznych, które mogą pomóc wyjaśnić zunifikowaną teorię.

Pomiary przeprowadzone w Obserwatorium w Lund (Szwecja) przez profesora Svenerika Johanssona i jego doktorantkę Marię Aldenius we współpracy z angielskim fizykiem Michaelem Murphym (Cambridge) wykazały, że inna bezwymiarowa stała, tzw.. Wielkość ta, utworzona z kombinacji prędkości światła w próżni, elementarnego ładunku elektrycznego i stałej Plancka, jest ważnym parametrem charakteryzującym siłę oddziaływania elektromagnetycznego, które utrzymuje cząsteczki atomu razem.

Aby zrozumieć, czy stała struktury subtelnej zmienia się w czasie, naukowcy porównali światło pochodzące z odległych kwazarów – superjasnych obiektów znajdujących się miliardy lat świetlnych od Ziemi – z pomiarami laboratoryjnymi. Kiedy światło emitowane przez kwazary przechodzi przez obłoki kosmicznego gazu, powstaje ciągłe widmo z ciemnymi liniami pokazującymi, jak różne pierwiastki chemiczne tworzące gaz absorbują światło. Po zbadaniu systematycznych przesunięć położeń linii i porównaniu ich z wynikami eksperymentów laboratoryjnych badacze doszli do wniosku, że poszukiwana stała ulega zmianom. Zwykłemu człowiekowi na ulicy mogą wydawać się mało znaczące: tylko kilka milionowych procenta w ciągu 6 miliardów lat, ale w naukach ścisłych, jak wiadomo, nie ma drobiazgów.

„Nasza wiedza o Wszechświecie jest pod wieloma względami niekompletna”, mówi profesor Johansson. „Nie wiadomo, z czego składa się 90% materii we Wszechświecie – tak zwanej„ ciemnej materii.”Istnieją różne teorie tego, co się wydarzyło po Wielkim Wybuchu, dlatego nowa wiedza zawsze się przydaje, nawet jeśli nie jest zgodna z obecną koncepcją wszechświata.