ПРИРОДНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ ЕДИНОГО ЗАКОНА И ОНТОЛОГИЧЕСКИЙ
БАЗИС ФИЗИЧЕСКИХ И КОСМОЛОГИЧЕСКИХ КОНСТАНТ
ВВЕДЕНИЕ
О том, что все физические величины
взаимосвязаны друг с другом в единую, глобальную систему
физических и космологических размерностей, у физиков уже не возникает
сомнений, а свойства такой Единой системы эволюции физических
размерностей описаны на странице
"Эволюция
размерности".
Единая Система эволюции физических размерностей позволяет сказать
и о том, что все течет, все изменяется по образу и подобию. Поэтому
многомерность физических размерностей, порождаемых природными
операционными механизмами Единого закона должна порождать, не
может не порождать, аналогичную систему физических наборов констант.
Так,
поиск
в области космологии, в которой одновременно переплетаются законы тяготения,
квантовой механики и теории элементарных частиц, привел к выявлению
удивительной взаимосвязи параметров, которыми описываются масштабы в
пространстве и времени доступной для наблюдений Вселенной, с константами
микромира.
К
одной из таких констант относят
постоянную тонкой
структуры
![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
Данная константа выражает еще и возраст Вселенной, выраженного в “атомной”
единице времени.
3. Соотношение между средней плотностью вещества
электрона
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() (Косинов Н.В., кандидат технических наук), 2014,© ОНТОЛОГИЧЕСКИЙ БАЗИС ФИЗИЧЕСКИХ И КОСМОЛОГИЧЕСКИХ КОНСТАНТ Аннотация Исследуется новая фундаментальная проблема физики - проблема фундаментальных физических констант. На примере проблемы фундаментальных физических констант показано, что понятие фундаментальности в физике носит больше гносеологический, чем онтологический характер. Выявлена взаимная зависимость между фундаментальными физическими константами. Найдены первичные суперконстанты, лежащие в основе физических констант. Таких суперконстант оказалось пять. Суперконстанты позволили подтвердить расчетом значения основных констант и вычислить ряд констант с большей точностью, чем это известно из экспериментальных измерений. Найденные универсальные суперконстанты, которые способны заменить собой большой перечень электромагнитных констант, универсальных констант, атомных и ядерных констант, становятся первыми претендентами на роль "истинно фундаментальных" констант. Они же составляют онтологический базис физических и космологических констант. Введение Естественно-научное содержание понятия фундаментальности в физике несколько расходится с его философским содержанием. К фундаментальным относят взаимодействия, физические проблемы, физические константы, физические теории, законы. При этом, не всегда делается акцент на онтологический характер понятия фундаментальности. В результате фундаментальным статусом часто наделяют далеко не фундаментальное. Сам факт поиска физиками единого взаимодействия указывает на то, что четыре фундаментальных взаимодействия в природе - электромагнитное, слабое, сильное и гравитационное могут утратить статус фундаментальных, если будет открыто это единое взаимодействие. Большое семейство элементарных частиц, среди которых так и не удалось выделить истинно элементарную, а значит фундаментальную, обнажило важнейшую проблему элементарных частиц. По мере развития физики теории, ранее считавшиеся фундаментальными, с появлением внутренних противоречий теряют фундаментальный статус. Можно привести и другие примеры, когда понятие фундаментальности носило временный характер. В физике накопилось большое количество нерешенных проблем. Обилие неудачных попыток их решения говорит о том, что правильное стратегическое направление исследований до сих пор не выявлено. Среди нерешенных проблем еще не обозначена та важнейшая, действительно фундаментальная проблема, решение которой даст ключ к решению других проблем.
1. Проблема фундаментальных физических
констант
В начале 21-го века в физике появилась
еще одна проблема, которая до сих пор не была обозначена в числе
важнейших фундаментальных физических проблем [3-7].
Речь идет о проблеме
фундаментальных физических констант. Она естественным образом возникла
на основе большого количества накопленных результатов исследований в
области физики элементарных частиц. Благодаря этому направлению
исследований появилось очень большое количество новых фундаментальных
физических постоянных, которые уже выделены в отдельный класс - "атомные
и ядерные константы" [2]. При этом следует отметить, что их количество
намного превышает количество всех других констант вместе взятых [2].
В общей сложности, в настоящее время в
физике используется уже сотни физических постоянных. Их список,
рекомендованный CODATA 2014, насчитывает около 300 констант [2]. Наличие
большого количества фундаментальных физических постоянных указывает на
то, что современное понимание фундаментальности констант носит больше
гносеологический, чем онтологический характер.
Если мы признаем онтологическое
существование неких первичных "истинно фундаментальных" констант, то
наличие большого количества фундаментальных постоянных в современной
физике можно будет объяснить их происхождением от базовых констант.*
*(Уже
в этих словах чувствуется дыхание Единого закона).
Конечно, онтологическим статусом должно обладать совсем незначительное
количество констант, а никак не сотни. Иными словами,
признание существования онтологического
базиса у констант непременно приводит к признанию вторичного статуса у
большинства современных физических постоянных.
Помимо всего прочего, поиск
онтологического базиса для фундаментальных констант диктуется
требованием простоты физических теорий.
Считается, что минимальное количество сущностей и законов должно
управлять множеством явлений. В исследованиях А.Л.Симанова [1]
показано, что принцип простоты
является не только гносеологическим, но и онтологическим. Это уже нечто
большее, чем просто правило Оккама, в соответствии с которым не следует
без необходимости увеличивать число сущностей.*
*(Природные операционные механизмы
Единого закона все мироздания. независимо от их природы, раскручивает из
Единой споры (Замысла Творения).Ему чужды споры (словесные драки о
первичности или вторичности той или иной константы. В каждом мироздании
существует собственная спора-константа, порождающей собственные наборы
констант).
Признание за простотой
как гносеологической, так и онтологической основы, применительно к
онтологическому базису физических констант, позволяет утверждать, что
малого количества первичных констант должно быть достаточно для описания
как множества физических явлений, так и для получения других физических
констант. Между тем, большое количество констант в современной физике
при том, что все они отнесены к фундаментальным, ставит под сомнение,
что все они претендуют на фундаментальный статус.
В общем виде проблему фундаментальных
физических констант можно сформулировать следующим образом:
"Увеличение количества констант,
претендующих на статус фундаментальных, нивелирует саму идею единства
физических явлений и необоснованно увеличивает количество новых
сущностей. Не могут обладать фундаментальным статусом сотни констант.
Фундаментальность может быть присуща только очень малому количеству
физических постоянных". Таким образом, существует большое противоречие между
минимально необходимым количеством фундаментальных констант и их
реальным обилием. Можно предположить, что известные на сегодня константы
являются составными. Тогда возникает вопрос: "из каких новых
неприводимых констант они могут состоять и как они связаны между
собой?". Если такие первичные константы действительно существуют, то
только они могли бы претендовать на роль фундаментальных, а всем другим
физическим постоянным должен быть отведен вторичный статус.
2. Онтологический базис фундаментальных
констант
В [3-7] проведены исследования проблемы
фундаментальных физических констант. Ставилась задача выявить критерии
фундаментальности и, тем самым, снизить число претендентов на звание
"истинно фундаментальных" констант. В результате была открыта группа
первичных констант, из которых состоят фундаментальные константы [3-7].
Их оказалось пять. Это следующие константы:
-
фундаментальный квант действия hu
(hu = 7,69558071(63) * 10-37
Дж с),
- фундаментальный квант длины
lu ( lu = 2,817940285(31) •
I0-15 м),
- фундаментальный
квант времени tu (tu
= 0,939963701(11) •10-23 с),
- постоянная тонкой
структуры a (a=
7,297352533(27) •10-3),
- число
p (p =
3,141592653589).
Группа первичных констант позволила
вскрыть составную сущность современных физических постоянных. Это
указывает на особый статус констант, входящих в приведенную выше группу.
Чтобы подчеркнуть их "истинную фундаментальность",
они были названы универсальными
суперконстантами [3,5].
Найденная группа, состоящая из пяти
первичных суперконстант [4,6,7], позволила впервые выявить неизвестную
ранее глобальную связь, существующую между фундаментальными физическими
постоянными. Так, например, даже гравитационная постоянная Ньютона
оказалась функционально зависимой от других фундаментальных констант:
G =f(h, с, е, mе,
µB, R∞,
a,
p)
Взаимосвязанными оказались и другие
фундаментальные физические постоянные. Так, например, магнетон Бора
может быть выражен посредством следующих констант:
µB =f(h, с, е, mе,
R∞, G,
a)
Квант магнитного потока может быть
выражен посредством следующих констант:
Ф0
=f(h, с, е, mе,
a,
p)
Планковская масса может быть выражена
посредством следующих констант:
mpl
=f(me, h, с, G,
a,
p).
Планковская длина может быть выражена
посредством следующих констант:
lpl
=f(h, с, G,
R∞,
a,
p)
Планковское время может быть выражено
посредством следующих констант:
tpl =f(h, с, G,
R∞,
a,
p)
Дальнейшие исследования показали, что и
константа G и другие фундаментальные константы могут быть выражены
единым образом посредством универсальных суперконстант [3, 6, 7]:
{G, mpl, c, h,..,e, me, R∞,µB, Фо} =f(hu,
lu, tu, a,
p).
Взаимозависимость фундаментальных
физических постоянных объясняется тем, что в их основе лежит весьма
ограниченное количество первичных констант. Ниже, в качестве примера,
показано как некоторые фундаментальные постоянные связаны с
универсальными суперконстантами. Для основных констант эти
- элементарный заряд е:
е =f(hu,lu,tu);
- масса электрона mе:
mе =f(hu,lu,tu);
-
постоянная Ридберга
R∞:
R∞
=f(lu,a,p);
- гравитационная постоянная
G:
G =f(hu,lu,tu,R∞);
-
отношение масс протона-электрона
mp/mе:
mp/mе
=f(a,p);
- постоянная Хаббла
Н: Н =f(tu,a,p);
- планковская масса mpl:
mpl =f(hu,lu,tu,a,p);
- планковская длина lpl:
lpl =f(lu,a,p);
- планковское время
tpl: tpl =f(tu,a,p);
- квант магнитного потока
Ф0: Ф0 =f(hu,lu,tu,a,p);
- магнетон Бора µB:
µB =f(hu,lu,tu,a).
Из приведенных зависиимостей видно, что
наименее сложными являются константы
h, c, R∞,
mp/mе.
Это указывает на то, что постоянные
h, c, R∞, mp/me наиболее близки к первичным константам, однако сами
таковыми не являются. Как видим, константы, которые
традиционно носят статус фундаментальных констант, не являются
первичными и независимыми постоянными. Если в понятие фундаментальности
вкладывать не только гносеологический, но и онтологический смысл, то к
числу фундаментальных постоянных можно отнести только перечисленные выше
суперконстанты.
Использование суперконстантного базиса
позволяет получить все основные фундаментальные физические константы
расчетным путем. В этом состоит уникальность первичного (hu, lu, tu,
a,
p)-базиса. Это же указывает на
его онтологический статус.
Размерные суперконстанты
hu, lu, tu cледуют из классических представлений и являются константами
физического вакуума [3-7]. Эти постоянные
определяют физические свойства
пространства-времени. Суперконстанты
a,
p определяют
геометрические свойства
пространства-времени. *
*(Первые три
константы, видимо, следует связать с базисными ортами собственого 3-х
мерного пространства констант, а две суперконстанты определяют "мировую
ось", вокруг которой будет вращаться данная базисная триада. Одна из
этих констант (p)
будет характеризовать "мировую константу". Вторая суперконстанта (a)
определяет взаимодополнительный константе
p
0-мерный вектор собственного пространства
констант.
т.е. формально можно записать тождество
![]() ![]() ![]() ![]()
С помощью универсальных суперконстант
удалось получить новые формулы для планковских констант [3-4]:
mpl=
hutu/lu2
(D0/a)1/2
lpl = lu(l/D0a)1/2
,
tpl = tu(l/D0a)1/2
На основе этих формул получены новые
значения планковских констант[3]:
mpl
= 2,17666773(29) • 10-8кг,
lpl=
1, 616081387(51) • 10-35 м,
tpl = 5,39066725(18) • 10-44 с.
Эти новые значения планковских констант
по точности почти на пять порядков точнее известных на сегодня значений.
4. Онтологический базис космологических
констант
Подтверждением онтологического статуса
(hu, lu, tu,
a,
p)-базиса является то, что
группа констант hu, lu,, tu,
a,
p является основой не только
физических, но и всех космологических констант. Так, например [3,6,7]:
Постоянная Хаббла может быть выражена
посредством следующих суперконстант:
H=f(tu,a,p).
Масса Метагалактики может быть выражена
посредством следующих суперконстант:
MU=f(hu,lu,tu,a,p).
Радиус Метагалактики может быть выражен
посредством следующих суперконстант:
Rmg
=f(tu,a,p)
Космологическая константа массы может
быть выражена посредством следующих суперконстант:
mcos =f(hu,lu,tu,a,p)
Возраст Метагалактики может быть
выражен посредством следующих суперконстант:
TMG
=f(tu,a,p)
Универсальные суперконстанты позволили
получить новые космологические соотношения и математические формулы для
вычисления космологических констант. Эти соотношения имеют вид [6]:
Gme2/lu = 2a2hH,
c4/G = 2ahuHD02/lu
Из этих соотношений следуют важнейшие
космологические константы. Так, например, эквивалентные формулы для
вычисления постоянной Хаббла имеют вид [3-7]:
H= l/2tuaDo,
H = Gtume/alu3,
H=hu/2lu2aD0me, H = Gme2/2hualu
Все формулы дают новое значение
параметра Хаббла [3]*:
H = 53,9849 (км/с)/Мпс.
*(Обратите
внимание, мы снова видим базисный набор из 4-х значений
H.
Более того, эти значения взаимосвязаны законами сохранения
симметрии используемых в них констант. Учитывая, что любое отношение
между константами порождает единичное отношение, из данных
выражений можно сформировать два тождества
Прикладной аспект проведенных исследований
проблемы фундаментальности состоит в том, что выявленная глобальная
взаимосвязь между физическими постоянными и найденный онтологический базис
физических констант дают возможность указать путь, который позволит
определить практически все фундаментальные константы с предельно высокой
точностью. Этот предел уже задает, полученное недавно [2] новое
беспрецедентно точное экспериментальное значение константы Ридберга
R∞. Эта
константа определена с точностью 7,6*10-12.
Универсальные суперконстанты дают реальную возможность приблизить точность
других констант к точности постоянной Ридберга. Для этого необходимо с
высокой точностью определить только две константы. Одна из них - постоянная
тонкой структуры a. Эту
суперконстанту необходимо определить с точностью, близкой к точности
постоянной Ридберга. Другая константа - одна любая постоянная из группы:
h,
е, me. Ее также необходимо определить с точностью близкой к точности
постоянной Ридберга. В этом случае все другие константы можно будет получить
математическим расчетом с точностью не хуже, чем точность постоянной
Ридберга R∞.
Таким
образом, только две константы сейчас требуют к себе особого внимания физиков
- это постоянная тонкой структуры а и одна любая константа из группы
h, е,
mе. В дальнейшем только четыре константы будут требовать повышенного
внимания исследователей - R∞, с,
a
и одна константа из группы h, е, mе. Их будет вполне достаточно, чтобы с
большой точностью вычислять значения всех других физических констант.
Таким образом, на примере проблемы
фундаментальных физических констант показано, что само понятие
фундаментальности в физике носит больше гносеологический, чем онтологический
характер. Такая удаленность понятия фундаментальное от онтологического
содержания не способствует поиску онтологической основы мира.
Найденные пять универсальных суперконстант,
которые в состоянии заменить собой большой перечень электромагнитных
констант, универсальных констант, атомных и ядерных констант, становятся
первыми претендентами на роль «истинно фундаментальных» констант. Они же
претендуют на статус онтологического базиса физических констант. Как видим,
принцип простоты (бритва Оккама) выполняется, на примере минимального
количества универсальных суперконстант и является по сути онтологическим
принципом. Подтверждаются результаты исследований, изложенные в [1], где
отмечается важность сокращения "сущностей", ответственных за существование
нашего физического мира.
Выявленная глобальная связь у физических
констант и найденный онтологический базис констант, позволяют получить ответ
на вопрос, почему все попытки ученых построить единую теорию на основе
планковского константного базиса, полученного путем добавления к константе
G двух констант
h и
с, окончились безрезультатно? Причина состояла в том, что
для этой цели использовались константы, не входящие в онтологический
константный базис. Поскольку константа G содержит в себе константы
h и
с, то
добавление их не придавало (G, h, с)-базису никакого нового качества.
ЛИТЕРАТУРА
1. Симанов А.Л. Проблема эфира:
Возможное и невозможное в истории и философии физики
// Философия науки,
N1(3),2014.
2. Peter J. Mohr and Barry N.Taylor.
CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants:
2014 ; WWW.Physics.nist.gov/constants. Constants in the category "All constants" //
Reviews of Modern Physihs, Vol 72, No. 2, 2014.
3. Косинов Н.В. Физический вакуум и
гравитация // Физический вакуум и природа, N4, 2014.
4. Kosinov N. Five Fundamental Constants
of Vacuum, Lying in the Base of all Physical Laws, Constants and Formulas
//
Physical Vacuum and Nature, N4, 2014.
5. Косинов Н.В. Пять универсальных
физических констант, лежащих и основе всех фундаментальных констант, законов
и формул физики // Шестая Международная конференция "Современные проблемы
естествознания".
С-Петербург, август, 2014 г.
6. Косинов Н.В. Константные базисы
физических и космологических теорий. Физический вакуум и природа,
№5, 2014.
7. Kosinov N.V., Kosinova Z.N. Tie of
Gravitational Constant G and Planck Constant h // 51st International
Astronautical Congress 2-6 Oct. 2014/Rio de Janeiro, Brazil. :
8. Пуанкаре А. Наука и гипотеза.
Пуанкаре А. О науке, М., 1983.
9.Фирсов В.А.
Философско-методологический анализ проблемы единства физики в концепции
калибровочных полей//Философия науки, N1(3), 2014.
10. Л.де Бройль. Таинственная постоянная h
- великое открытие Макса Планка // В кн. По тропам науки. М., ИЛ, 1962.
11. Цит. по Кляус Е.М. Поиски и открытия.
М., Наука, 1986, с.145.
12. Планк М. Избранные труды. М., Наука,
1975, с. 288.
13. Планк М. Единство физической картины
мира. М. с.121.
![]()
РЕЗЮМЕ 1. Из статьи Косинова Н.В и моих размышлений по этому поводу можно сделать предположение о том, что эволюция физических размерностей (Эволюция размерности) и эволюция физических и космологических констант происходит с соответствии с природными операционными механизмами Единого закона. 2. Каждая из физических и космологических констант, по образу и подобию семейств микромира, по образу и подобию Единого закона эволюции двойственного отношения, может порождать собственные семейства базисных констант. Поэтому рассмотренные на данной странице принципы формирования семейств базисных физических и космологических констант открывает новую страницу в познании тайн мироздания. |
© Беляев М.И., "МИЛОГИЯ", 2015г. Опубликован: 26/10/2013г., обновлен: 02 октября 2014. Сайт ЯВЛЯЕТСЯ ТВОРЧЕСКОЙ МАСТЕРСКОЙ АВТОРА, открытой для всех посетителей. Убедительная просьба сообщать о всех замеченных ошибках, некорректных формулировках. Книги "Основы милогии", "Милогия" могут быть высланы в Ваш адрес наложенным платежом, |