Jinsi viunga vya mwili vimebadilika kwa wakati

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Maadili rasmi ya mara kwa mara yamebadilika hata katika miongo michache iliyopita. Lakini ikiwa vipimo vinaonyesha kupotoka kutoka kwa thamani inayotarajiwa ya mara kwa mara, ambayo sio nadra sana, matokeo yanachukuliwa kuwa makosa ya majaribio. Na ni wanasayansi adimu tu wanaothubutu kwenda kinyume na dhana ya kisayansi iliyoanzishwa na kutangaza utofauti wa Ulimwengu.

Mvuto mara kwa mara

Nguvu ya mvuto ya mara kwa mara (G) ilionekana kwanza katika equation ya mvuto ya Newton, kulingana na ambayo nguvu ya mwingiliano wa mvuto wa miili miwili ni sawa na uwiano wa bidhaa za wingi wa miili hii inayoingiliana iliyozidishwa nayo hadi mraba wa umbali kati wao. Thamani ya bidhaa hii isiyobadilika imepimwa mara nyingi tangu ilipobainishwa mara ya kwanza katika jaribio la usahihi na Henry Cavendish mnamo 1798.

Katika hatua ya awali ya vipimo, kutawanya kwa kiasi kikubwa kwa matokeo kulionekana, na kisha muunganisho mzuri wa data zilizopatikana ulionekana. Walakini, hata baada ya 1970, matokeo "bora" yanaanzia 6.6699 hadi 6.6745, ambayo ni, kuenea ni 0.07%.

Kati ya viwango vyote vya msingi vinavyojulikana, ni thamani ya nambari ya nguvu ya mvuto ambayo imedhamiriwa kwa usahihi mdogo, ingawa umuhimu wa thamani hii hauwezi kukadiria. Majaribio yote ya kufafanua maana kamili ya mara kwa mara hayakufaulu, na vipimo vyote vilibakia katika anuwai kubwa ya maadili yanayowezekana. Ukweli kwamba usahihi wa thamani ya nambari ya mara kwa mara ya mvuto bado hauzidi 1/5000, mhariri wa jarida "Nature" alifafanua "doa ya aibu juu ya uso wa fizikia."

Katika miaka ya 80 ya mapema. Frank Stacy na wenzake walipima hali hii isiyobadilika katika migodi mirefu na visima virefu huko Australia, na thamani aliyopata ilikuwa karibu 1% ya juu kuliko thamani rasmi inayokubaliwa sasa.

Kasi ya mwanga katika utupu

Kulingana na nadharia ya Einstein ya uhusiano, kasi ya mwanga katika utupu ni mara kwa mara kabisa. Nadharia nyingi za kisasa za kimwili zinatokana na chapisho hili. Kwa hiyo, kuna upendeleo mkubwa wa kinadharia dhidi ya kuzingatia swali la mabadiliko iwezekanavyo katika kasi ya mwanga katika utupu. Kwa hali yoyote, swali hili kwa sasa limefungwa rasmi. Tangu 1972, kasi ya mwanga katika utupu imetangazwa mara kwa mara kwa ufafanuzi na sasa inachukuliwa kuwa sawa na 299792.458 ± 0.0012 k / s.

Kama ilivyo kwa mvuto wa mara kwa mara, vipimo vya awali vya mara kwa mara vilikuwa tofauti sana na thamani ya kisasa, inayotambulika rasmi. Kwa mfano, mwaka wa 1676 Roemer alitoa thamani ambayo ilikuwa chini ya 30% kuliko ya sasa, na matokeo ya Fizeau yaliyopatikana mwaka wa 1849 yalikuwa 5% ya juu.

Kuanzia 1928 hadi 1945 kasi ya mwanga katika utupu, kama ilivyotokea, ilikuwa 20 km / s chini ya kabla na baada ya kipindi hiki.

Mwishoni mwa miaka ya 40. thamani ya mara kwa mara hii ilianza kuongezeka tena. Haishangazi kwamba wakati vipimo vipya vilipoanza kutoa viwango vya juu zaidi vya mara kwa mara, mshangao fulani ulitokea kati ya wanasayansi hapo awali. Thamani mpya iligeuka kuwa karibu 20 km / s ya juu kuliko ya awali, yaani, karibu kabisa na ile iliyoanzishwa mwaka wa 1927. Tangu 1950, matokeo ya vipimo vyote vya mara kwa mara hii tena yaligeuka kuwa karibu sana na kila mmoja. nyingine (Mchoro 15). Inabakia tu kubashiri ni muda gani usawa wa matokeo ungedumishwa ikiwa vipimo vingeendelea. Lakini katika mazoezi, mwaka wa 1972, thamani rasmi ya kasi ya mwanga katika utupu ilipitishwa, na utafiti zaidi ulisimamishwa.

Katika majaribio yaliyofanywa na Dk. Lijun Wang katika taasisi ya utafiti ya NEC huko Princeton, matokeo ya kushangaza yalipatikana. Jaribio lilihusisha kupitisha mipigo ya mwanga kupitia chombo kilichojaa gesi ya cesium iliyotiwa dawa maalum. Matokeo ya majaribio yaligeuka kuwa ya ajabu - kasi ya mapigo ya mwanga iligeuka kuwa 300 (mia tatu) marazaidi ya kasi inayoruhusiwa kutoka kwa mabadiliko ya Lorentz (2000)!

Huko Italia, kundi lingine la wanafizikia kutoka Baraza la Utafiti la Kitaifa la Italia, katika majaribio yao na microwaves (2000), walipata kasi ya uenezi wao. 25%zaidi ya kasi inayoruhusiwa kulingana na A. Einstein …

Cha kufurahisha zaidi, Einshein alijua juu ya tete ya kasi ya mwanga:

Kutoka kwa vitabu vya shule kila mtu anajua kuhusu uthibitisho wa nadharia ya Einstein na majaribio ya Michelson-Morley. Lakini kwa kweli hakuna mtu anayejua kwamba katika interferometer, ambayo ilitumiwa katika majaribio ya Michelson-Morley, mwanga ulisafiri, kwa jumla, umbali wa mita 22. Kwa kuongeza, majaribio yalifanyika katika basement ya jengo la mawe, kivitendo katika usawa wa bahari. Zaidi ya hayo, majaribio yalifanywa kwa siku nne (Julai 8, 9, 11 na 12) mnamo 1887. Wakati wa siku hizi, data kutoka kwa interferometer ilichukuliwa kwa muda wa saa 6, na kulikuwa na zamu 36 kabisa za kifaa. Na juu ya msingi huu wa majaribio, kama vile nyangumi watatu, uthibitisho wa "usahihi" wa nadharia maalum na ya jumla ya uhusiano wa A. Einstein inakaa.

Ukweli, bila shaka, ni mambo mazito. Kwa hiyo, hebu tugeukie ukweli. Mwanafizikia wa Marekani Dayton Miller(1866-1941) mnamo 1933 alichapisha katika jarida la Reviews of Modern Fizikia matokeo ya majaribio yake juu ya kile kinachoitwa ether drift kwa muda wa zaidi ya. miaka ishiriniutafiti, na katika majaribio haya yote alipata matokeo mazuri katika uthibitisho wa kuwepo kwa upepo wa etheric. Alianza majaribio yake mnamo 1902 na kuyakamilisha mnamo 1926. Kwa majaribio haya, aliunda interferometer na njia ya jumla ya boriti ya 64mita. Ilikuwa ni interferometer kamilifu zaidi ya wakati huo, angalau mara tatu nyeti zaidi kuliko interferometer iliyotumiwa katika majaribio yao na A. Michelson na E. Morley. Vipimo vya interferometer vilichukuliwa kwa nyakati tofauti za siku, kwa nyakati tofauti za mwaka. Usomaji kutoka kwa chombo ulichukuliwa zaidi ya mara 200,000 elfu, na zaidi ya zamu 12,000 za interferometer zilifanywa. Mara kwa mara aliinua kipenyo chake hadi kilele cha Mlima Wilson (futi 6,000 juu ya usawa wa bahari - zaidi ya mita 2,000), ambapo, kama alivyodhani, kasi ya upepo wa ether ilikuwa kubwa zaidi.

Dayton Miller alimwandikia barua A. Einstein. Katika moja ya barua zake, aliripoti juu ya matokeo ya kazi yake ya miaka ishirini na nne, kuthibitisha uwepo wa upepo wa etheric. A. Einstein alijibu barua hii kwa mashaka sana na kudai ushahidi, ambao uliwasilishwa kwake. Kisha … hakuna jibu.

Sehemu ya makala Nadharia ya Ulimwengu na Uhalisia wa Lengo

Ubao wa Mara kwa Mara

Planck ya mara kwa mara (h) ni msingi thabiti wa fizikia ya quantum na inahusiana na mzunguko wa mionzi (υ) na quantum ya nishati (E) kwa mujibu wa fomula E-hυ. Ina mwelekeo wa hatua (yaani, bidhaa ya nishati na wakati).

Tunaambiwa kwamba nadharia ya quantum ni kielelezo cha mafanikio ya kipaji na usahihi wa kushangaza: Sheria zilizogunduliwa katika maelezo ya ulimwengu wa quantum (…) ni zana aminifu na sahihi zaidi kuwahi kutumika kuelezea kwa mafanikio na kutabiri Asili. kesi, bahati mbaya kati ya utabiri wa kinadharia na matokeo halisi yaliyopatikana ni sahihi sana kwamba tofauti hazizidi sehemu ya bilioni moja.

Nimesikia na kusoma taarifa kama hizi mara nyingi sana hivi kwamba nimezoea kuamini kuwa thamani ya nambari ya mpangilio wa Planck inapaswa kujulikana ndani ya eneo la mbali zaidi la desimali. Inaonekana kwamba ni hivyo: unapaswa tu kuangalia katika kitabu fulani cha kumbukumbu juu ya mada hii. Hata hivyo, udanganyifu wa usahihi utatoweka ikiwa utafungua toleo la awali la mwongozo huo. Kwa miaka mingi, thamani inayotambuliwa rasmi ya "msingi wa mara kwa mara" imebadilika, ikionyesha mwelekeo wa kuongezeka kwa taratibu.

Mabadiliko ya juu katika thamani ya mara kwa mara ya Planck yalibainishwa kutoka 1929 hadi 1941, wakati thamani yake iliongezeka kwa zaidi ya 1%. Kwa kiasi kikubwa, ongezeko hili lilisababishwa na mabadiliko makubwa katika malipo ya elektroni yaliyopimwa kwa majaribio, yaani, Vipimo vya Planck mara kwa mara haitoi maadili ya moja kwa moja ya hii mara kwa mara, kwani wakati wa kuamua, ni muhimu kujua ukubwa wa malipo na wingi wa elektroni. Ikiwa moja au zaidi zaidi ya viunga vyote viwili vya mwisho vinabadilisha maadili yao, thamani ya mara kwa mara ya Planck pia inabadilika.

Muundo mzuri mara kwa mara

Wanafizikia wengine huzingatia muundo mzuri mara kwa mara kama moja ya nambari kuu za ulimwengu ambazo zinaweza kusaidia kuelezea nadharia iliyounganika.

Vipimo vilivyofanywa katika Lund Observatory (Uswidi) na Profesa Svenerik Johansson na mwanafunzi wake aliyehitimu Maria Aldenius kwa kushirikiana na mwanafizikia wa Kiingereza Michael Murphy (Cambridge) wameonyesha kuwa muundo mwingine usio na kipimo, unaoitwa muundo mzuri wa kudumu, pia hubadilika kwa wakati.. Kiasi hiki, kilichoundwa kutokana na mchanganyiko wa kasi ya mwanga katika ombwe, chaji ya msingi ya umeme na isiyobadilika ya Planck, ni kigezo muhimu kinachobainisha nguvu ya mwingiliano wa sumakuumeme ambayo hushikilia chembe za atomi pamoja.

Ili kuelewa ikiwa muundo mzuri mara kwa mara hubadilika kulingana na wakati, wanasayansi walilinganisha mwanga unaotoka kwa quasars za mbali - vitu vyenye mwanga mwingi vilivyopatikana mabilioni ya miaka ya mwanga kutoka Duniani - na vipimo vya maabara. Nuru inayotolewa na quasars inapopitia mawingu ya gesi ya cosmic, wigo unaoendelea hufanyizwa na mistari meusi kuonyesha jinsi vipengele mbalimbali vya kemikali vinavyofanyiza gesi hiyo kunyonya mwanga. Baada ya kusoma mabadiliko ya kimfumo katika nafasi za mistari na kulinganisha na matokeo ya majaribio ya maabara, watafiti walifikia hitimisho kwamba mabadiliko yanayotafutwa yanafanyika. Kwa mtu wa kawaida mitaani, wanaweza kuonekana kuwa muhimu sana: milioni chache tu ya asilimia zaidi ya miaka bilioni 6, lakini katika sayansi halisi, kama unavyojua, hakuna vitapeli.

Profesa Johansson anasema hivi: “Ujuzi wetu kuhusu Ulimwengu haujakamilika kwa njia nyingi.” “Bado haijajulikana asilimia 90 ya mambo katika Ulimwengu yametokana na nini-kinachojulikana kama “maa ya giza.” Kuna nadharia tofauti za kile kilichotokea. Baada ya Mlipuko Mkubwa. Kwa hivyo, maarifa mapya huwa yanafaa kila wakati, hata kama hayaendani na dhana ya sasa ya ulimwengu.