Главное

Карта агентств Google: ищем консультанта AdWords

Карта агентств Google: ищем консультанта AdWords
Google предлагает с помощью Карты Google найти подходящее агентство рекламы. ...

03 октября 2010

Дом который построил…


 Вспоминая школьные годы, мы представляем себе физику, точно разбитую на «части»  механику, теплоту, звук, электричество, оптику, наконец, физику ядра. Школьник не всегда успевает даже понять, что это условное, учебное деление в известной мере отражает физические взгляды прошлого века. Это деление связано с тем обстоятельством, что физические теории описывали явления ограниченного круга (например, совокупность электромагнитных явлений).

Но какими бы различными, ни представлялись нам явления, мы знаем, что природа едина и, что самое главное, существует всеобщая взаимосвязь всех явлений.

Чем же тогда связаны между собой различные физические теории, описывающие явления разной природы?  Нити, которыми связаны теоретические построения всей физики в целом, как раз и представляют собой фундаментальные константы. Фундаментальные константы,  это как бы металлический каркас, на котором воздвигнуты отдельные этажи и пристройки физики.

Чтобы пояснить эту мысль, начнем с примера, который давно уже вошел в историю физики. До шестидесятых годов прошлого столетия электромагнитные явления и свет рассматривались как совершенно различные, независимые явления. Однако в теорию электромагнитных явлений, построенную Максвеллом, входила некоторая константа с, которую надо было определить опытным путем. Когда эту константу вычислили, оказалось, что ее значение очень близко к значению скорости света в пустоте. Эта близость значений натолкнула Максвелла на мысль о том, что свет и электромагнитные волны суть явления одной природы. Общая константа связала между собой различные и совсем несходные, на первый взгляд, явления.

Одни и те же фундаментальные константы входят в совершенно разные (по нашим современным воззрениям) уравнения, описывающие самые непохожие явления. Например, в уравнения квантовой механики, кроме характерной квантовой постоянной  Планка h,  входят и заряд электрона е, и его масса т, и даже скорость света в пустоте с. Различные комбинации этих констант определяют очень важные физические величины, которые, в свою очередь, можно измерить в опыте, например линии излучения атомов или характер радиоактивного распада.

Получается, что разнообразные явления определяются сравнительно небольшим набором одних и тех же констант.

Отсюда ясно, что стоит нам, в свою очередь, определить эти константы по различным явлениям, как у нас появляется возможность судить о согласованности разных частей мироздания. Если константы получаются одинаковыми по величине, мы можем говорить о согласованной физической картине мира. Вот здесь как раз и вступает в игру точность измерений. Новый знак после запятой при определении фундаментальных физических констант может выявить некоторую несогласованность между теориями, о которой мы раньше даже и не подозревали; но он может такте и устранить кажущуюся несогласованность в описании физического мира.

Ту же самую мысль можно выразить и несколько иначе. Фундаментальные константы имеют важнейшее значение на стыке различных физических теорий, и «мягкая» стыковка (совпадение в пределах точности измерений), показатель правильности нашего понимания мира.

Сейчас много размышляют о том, где можно ожидать новых, сотрясающих основы физики открытий. Одни требуют денег на строительство новых ускорителей, уверяя, что продвижение вверх по шкале энергии на десяток Бэв (один Бэв это миллиард электрон- вольт) откроет новый физический мир. Другие с надеждой смотрят на далекие космические объекты и пытаются понять недавно открытые таинственные небесные объекты  квазары и пульсары. Не ждут ли нас тайны в сверхсильных магнитных и электрических полях, при сверхвысоких давлениях, при сверхвысоких температурах...

Но кто знает, не откроется ли нам новый физический мир с увеличением точности определения фундаментальных констант. Слов нет, согласование фундаментальных постоянных  трудная задача. Здесь нужны очень сложные новые эксперименты, а это не по плечу одиночкам. Но пока есть люди, влюбленные в романтику очередного десятичного знака, продвижение вправо от запятой обеспечено.

Разумеется, роль фундаментальных физических констант не ограничивается только «сшивкой» физических теорий: мы поговорим еще об их роли в построении эталонов физических величин. Но сейчас самое время немного поговорить и о самих этих константах.

Ваше имя:


Текст комментария

Введите цифры c картинки

Комментариев нет.

Карта сайтаБлог