Новые фундаментальные физические константы (стр. 2 из 4)

Из соотношений (2) и (4) следует, что:

R_u=сμ_v, (6)

где:μ_v–магнитная константа вакуума .

Из формулы для фундаментального кванта действия (2) следует новая формула для элементарного зарядаe:

e=±√(h_u/cμ_v). (7)

В системеСГСЭ соотношение для элементарного заряда примет вид:

e=±√(h_uc). (8)

Соотношения (7) и(8) представлены квадратным корнем. Из них непосредственно следует бинарностьзарядов, т. е. то, что заряды имеют два знака. Поскольку заряды определяютсятолько константами, то из этих соотношений следует также и квантованность зарядов.

Рассмотривая динамикуневещественных объектов вакуума, легко видеть, что первым фиксированнымзначением энергии, которая соответствует устойчивому физическому объекту,является энергия электрона или позитронаE_e. Тогда значение частоты, которое соответствует этой величине энергиибудет равно:

ν=E_e/h_u=1,063870869•10²³Гц.

Отсюда следуетчетвертая физическая константа вакуума – фундаментальный квант времени:

Используя константу скорости светас,получим пятую константу вакуума – фундаментальный квант длины:

Отметим, чтозначение этой константы в точности совпадает с классическим радиусом электрона.Все пять констант вакуумаh_u,G_u,R_u,t_u,l_u получены на основе новогоподхода к пониманию физической сущности полевых структур. Проведенныеисследования этих констант показали, чтоиспользуемые в современной физике фундаментальные физические константынепосредственно происходят от констант физического вакуума [6 -8, 14].Приведенные выше основные константы вакуума позволяют получить ряд вторичныхконстант, которые являются производными константами и также относятся кфизическому вакууму.

Константы фундаментальной метрикиt_uиl_uобразуют новую константуb,названную фундаментальнымускорением[5]:

b=l_u/t_u².

Значение этой константы равно:

Эта константа позволила получить новый закон силыF=mb[6,8, 10, 15]. Этот закон отражает связь силы с дефектом массы.

Исследования констант вакуума привели к выводу, что для динамических объектоввакуума можно определить константу магнитного момента. Такой магнитный моментбыл найден в[6]. Он получил название фундаментальный магнетонвакуума. Приводим соотношение для фундаментального магнетона вакуума:

μ_u= l_u(h_uc )^1/2/2π .

Значение этой константы равно:

Фундаментальный магнетон μ_uи магнетон Бораμ_Bсвязаны между собой следующимсоотношением:

μ_u=μ_Bα/π.

3. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ СУПЕРКОНСТАНТЫ

В [6, 8 -10] получены новые результаты, показывающие, что группа константвакуумаh_u,t_u,l_uсовместно с числамиπиα,обладает уникальной особенностью. Эта особенность состоит в том, чтоиспользуемые в физике фундаментальные константы представляют собой различныекомбинации перечисленных констант. Таким образом, названные константы вакуумаимеют первичный статус и могут выполнять роль онтологического базиса физическихконстант. Константы, входящие в (h_u,t_u,l_u,π,α)-базис, названы универсальными суперконстантами [6,8,13, 15].

Их значения следующие:

1. Фундаментальный квант действияh_u(h_u=7,69558071(63)•10^-37 J s).

2. Фундаментальный квант длиныl_u(l_u=2,817940285(31)•10^-15 m).

3. Фундаментальный квантвремениt_u(t_u=0,939963701(11)•10^-23s).

4. Постоянная тонкой структурыα(α=7,297352533(27)•10^-3)

5. Числоπ(π=3,141592653589)

Константы этой группы позволили выявить совершеннонеожиданную всеобщую взаимозависимость и глубокую взаимную связь всехфундаментальных физических констант. Ниже, вкачестве примера, показано как некоторыефундаментальные постоянные связаны суниверсальными суперконстантами. Для основныхконстант эти функциональные зависимости оказались следующими:

-элементарный зарядe:e=f(ħ_u,l_u,t_u);

-масса электрона m_e: m_e=f(ħ_u,l_u,t_u);

-постоянная Ридберга R_∞: R_∞=f(l_u,α,π);

-гравитационная постояннаяG: G=f(ħ_u,l_u,t_u,α,π);

-отношение масс протона-электрона m_p/m_e: m_p/m_e=f(α,π);

-постоянная Хаббла H: H=f(t_u,α,π);

-планковская масса m_pl: m_pl=f(ħ_u,l_u,t_u,α,π);

-планковская длина l_pl:l_pl=f(l_u,α,π);

планковское время t_pl: t_pl=f(t_u,α, π);

-квант магнитного потокаФ_o:Ф_o=f(ħ_u,l_u,t_u,α,π);

-магнетон Бора μ_B: μ_B=f(ħ_u,l_u,t_u,α,).

Как видим, между физическими константами существуетглобальная связь на фундаментальном уровне. Из приведенных зависимостей видно,что наименее сложными являются константыh,c, R_∞,m_p/m_e. Это указывает на то, что постоянныеh,c, R_∞,m_p/m_eнаиболее близки к первичнымконстантам, однако сами таковыми не являются. Как видим, константы, которыетрадиционно носят статус фундаментальных констант, не являются первичными инезависимыми постоянными. К первичным и независимым можно отнести толькосуперконстанты вакуума. Подтверждением этому явилось то, что использованиесуперконстантного базиса позволило получить все основные фундаментальныефизические константы расчетным путем [5-15]. То, что известные сегодня фундаментальные физические константы не имеют статусапервичных и независимых постоянных, а на их основе пытались построить физическиетеории, и явилось причиной многих проблем физики. Фундаментальные теорииневозможно построить на вторичных константах.

Размерные суперконстантыh_u, l_u,t_u определяют физическиесвойства пространства-времени. Суперконстантыπиαопределяют геометрические свойства пространства-времени. Таким образом, подтверждается подход А.Пуанкаре,согласно которому утверждается дополнительность физики и геометрии [16].Согласно этому подходу в реальных экспериментах мы всегда наблюдаем некую“сумму” физики и геометрии [17].Группа универсальных суперконстант своимсоставом подтверждает это.

4. НОВОЕ ЗНАЧЕНИЕ КОНСТАНТЫ G

Зависимость константыGот первичных суперконстантуказывает на то, что эту важнейшую постоянную можно получить математическимрасчетом. Как известно, сама форма закона всемирного тяготения Ньютона –пропорциональность силы массам и обратнаяпропорциональность квадрату расстояния, проверена с гораздо большей точностью,чем точность определения гравитационной постояннойG. Поэтому,основное ограничение на точное определение гравитационных сил накладывает константа G. Кроме того, с времен Ньютонаостается открытым вопрос о природе гравитации и о сущности самой гравитационнойпостояннойG. Эта константа определена экспериментально. Науке пока неизвестносуществует ли аналитическое соотношение дляопределения гравитационной константы. Науке также не была известна связь между постояннойGидругими фундаментальными физическими константами. В теоретической физике этуважнейшую постоянную пытаются использовать совместно с постоянной Планка искоростью света для создания квантовой теориигравитации и для разработки единых теорий. Поэтому, вопросы о первичности и независимости константыG,атакже необходимость знать ее точное значение, выходят на первый план.

Численное значениеGбыло определено впервые английским физикомГ.Кавендишем в 1798 г. на крутильных весах путем измерения силы притяжения междудвумя шарами .

Современное значение константыG,рекомендуемое CODATA 1998[1]:

G=6,673(10)•10^-11m³kg^-1s^-2.

Из всех универсальных физическихпостоянных точность в определенииGявляется самой низкой. Среднеквадратическая погрешность дляGнанесколько порядков превышает погрешность другихконстант.

Совершенно неожиданным оказалось то, что константаGможет быть выражена посредствомэлектромагнитных констант. Это становится важным, так как точность константэлектромагнетизма намного больше точности постояннойG.

Открытая группа универсальных суперконстант, имеющих первичный статус, ивыявленная глобальная связь фундаментальных констант позволили получитьматематические формулы для вычисления гравитационной постояннойG[6, 9, 10,15]. Таких формул оказалосьнесколько. В качестве подтверждения этому, ниже приведены 9 эквивалентных формул для вычисленияG:

G=2πc³l_u²/αhD_o, G=c⁵t_pl²α/h_u, G=l_u³/t_u²m_eD_o, G=h_uα²/4πt_um_pl²R_∞,