05.10.2017
How Many Fundamental Constants Are There?
John BaezНаверно, вы сразу подумали, что скорость света, постоянная Планка и гравитационная постоянная - вот главные фундаментальные физические константы.
Действительно, в фундаментальной физике эти константы настолько важны, что многие применяют такую систему единиц, в которой все они равны 1. Дело в том, что мы можем выбирать единицы длины, времени и массы произвольно. Все три независимы. Это не такое уж везенье, что мы можем сделать 3 наших любимых константы равными 1. Первым обратил на это внимание Планк, и эти три единицы назвали "Планковские единицы".
Планковские единицы превосходны для квантовой гравитации, но не так удобны для других целей. Например, Планковская длина до смешного мала: примерно 2 x 10 -35 метра. Планковское время выглядит ещё хуже: около 5 x 10 -44 секунд. Планковская масса равна 2 x 10 -8 килограмм. В обычной жизни, и даже в ядерной физике, Планковские единицы были бы настоящей помехой.
К счастью, размерности не так важны. Они устанавливаются людьми по договорённости. Пока вы применяете одну систему единиц, или другую, всё будет нормально.
В размерность многих констант входят длина, время, масса, температура, заряд и т.д. Числовое значение этих констант зависит от используемой системы единиц. Числовые значения изменятся, если мы станем использовать другие единицы. Поэтому, хотя они и говорят нам что-то о природе, до некоторой степени такие константы зависят от человека.
С другой стороны, есть константы, которые не зависят от используемых единиц. Это "безразмерные" константы. Некоторые из них - это числа, например, число pi, e и золотое сечение. Это чисто математические константы, которые каждый может рассчитать на компьютере до необходимого количества значащих цифр. Но другие сегодня могут быть определены только экспериментально. Они сообщают нам такие факты природы, которые совершенно не зависят от выбора системы единиц.
Добавить комментарий!