Фундаментальные постоянные мироздания

Порядок — первый закон Небес.

Александр Поп

Фундаментальные мировые постоянные — это такие константы, которые дают информацию о наиболее общих, основополагающих свойствах материи. К таковым, например, относятся С, с, е, й, те и др. Общее, чт объединяет эти константы, — это содержащаяся в них информация. Так гравитационная постоянная С является количественной характеристико универсального, присущего всем объектам Вселенной взаимодействия —В тяготения. Скорость света с есть максимально возможная скорость распространения любых взаимодействий в природе. Элементарный заряд е — эт минимально возможное значение электрического заряда, существующег в природе в свободном состоянии (обладающие дробными электрическим зарядами кварки, по-видимому, в свободном состоянии существуют лиш в сверхплотной и горячей кварк-глюонной плазме). Постоянная Планк 1) определяет минимальное изменение физической величины, называемо действием, и играет фундаментальную роль в физике микромира. Масс покоя тс электрона — характеристика инерционных свойств легчайше стабильной заряженной элементарной частицы.

Константой некоторой теории называется значение, которое в рамках этой теории считается всегда неизменным. Наличие констант при выражениях многих законов природы отражает относительную неизменность те или иных сторон реальной действительности, проявляющуюся в наличи закономерностей.

Сами фундаментальные постоянные и другие являются

с

едиными для всех участков Метагалактики и с течением времени не меняются — по этой причине их называют мировыми постоянными. Некоторые комбинации мировых постоянных определяют нечто важное в структуре объектов природы, а также Лопмипуют хяпактер ряда фундаментальных теорий: значение констант определяет размер простран

ственной оболочки для атомных явлений (здесь те масса электрона);

- характерные энергии для этих явлений; — квант для крупномасштабного магнитного потока в сверхпроводниках; — пре

дельная масса стационарных астрофизических объектов; тм масса нуклона;

Весь математический аппарат квантовой электродинамики основан на факте существования малой безразмерной величины , опреде

ляющей интенсивность электромагнитных взаимодействий.

Анализ размерностей фундаментальных постоянных приводит к новому пониманию проблемы в целом. Отдельные размерные фундаментальны постоянные, как уже отмечалось выше, играют определенную роль в структуре соответствующих физических теорий. Когда речь идет о выработк единого теоретического описания всех физических процессов, формирования единой научной картины мира, размерные физические постоянны уступают место безразмерным фундаментальным константам, таким как а5 а(:, ай;, а^, тср и тп — тр. Роль этих постоянных в формировании структуры и свойств Вселенной очень велика. Постоянная тонкой структуры а является количественной характеристикой одного из четырех фундаментальных взаимодействий, существующих в природе, — электромагнитного Помимо электромагнитного взаимодействия другими фундаментальным взаимодействиями являются гравитационное, сильное и слабое. Существование безразмерной константы электромагнитного взаимодействия а3 = е2/В / (йс) « 1/137 предполагает, очевидно, наличие аналогичных безразмерны констант, являющихся характеристиками остальных трех типов взаимодействий. Эти константы также характеризуются следующими безразмерными фундаментальными постоянными: константа сильного взаимодействия а3« 1; константа слабого взаимодействия:

где величина gf- 10~5р « И)-61 Джм3 — постоянная Ферми для слабых взаимодействий; константа гравитационного взаимодействия

Числовые значения констант а5, ае, аа, и определяют относительную

«силу» этих взаимодействий. Так, электромагнитное взаимодействие примерно в 137 раз слабее сильного. Самым слабым является гравитационное взаимодействие, которое в 10 39 раз меньше сильного. Константы взаимодействия определяют также, насколько быстро идут превращения одних частиц в другие в различных процессах. Константа электромагнитного взаимодействия описывает превращения любых заряженных частиц в те ж частицы, но с изменением состояния движения плюс фотон. Констант сильного взаимодействия является количественной характеристикой взаимных превращений барионов с участием мезонов. Константа слабого взаимодействия ат определяет интенсивность превращений элементарны частиц в процессах с участием нейтрино и антинейтрино.

Необходимо отметить еще одну безразмерную физическую константу, определяющую размерность физического пространства, которую обозначи через N. Для нас является привычным то, что физические события разыгрываются в трехмерном пространстве, т.е. N = 3, хотя развитие физики неоднократно приводило к появлению понятий, не укладывающихся в «здравы смысл», но отображающих реальные процессы, существующие в природе.

Таким образом, «классические» размерные фундаментальные постоянные играют определяющую роль в структуре соответствующих физических теорий. Из них формируются фундаментальные безразмерные постоянны единой теории взаимодействий — а5, а^, аа„ ои Эти константы и некоторы другие, а также размерность пространства Доопределяют структуру Вселенной и ее свойства.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >