Как физические константы менялись со временем

Официальные значения констант изменялись даже в течение нескольких последних десятилетий. Но если измерения показывают отклонение от ожидаемой величины константы, что бывает не так уж редко, результаты принято считать ошибкой эксперимента. И лишь редкие учёные отваживаются пойти против устоявшейся научной парадигмы и заявлять о неоднородности Вселенной.

Гравитационная постоянная

Гравитационная постоянная (G) впервые появилась в выведенном Ньютоном уравнении силы тяжести, в соответствии с которым сила гравитационного взаимодействия двух тел равна отношению умноженного на нее произведения масс этих взаимодействующих тел к квадрату расстояния между ними. Значение этой константы многократно измерялось с тех пор, как в 1798 г. было впервые определено в точном эксперименте Генри Кавендишем.

В начальной стадии измерений наблюдался значительный разброс результатов, а затем прослеживается хорошая сходимость получаемых данных. Тем не менее даже после 1970 г. "лучшие" результаты колеблются в диапазоне от 6,6699 до 6,6745, то есть разброс составляет 0,07 %.

Из всех известных фундаментальных констант именно численное значение гравитационной постоянной определено с наименьшей точностью, хотя важность этой величины трудно переоценить. Все попытки прояснить точное значение этой константы не увенчались успехом, а все измерения так и остались в слишком большом диапазоне возможных значений. Тот факт, что точность численного значения гравитационной постоянной до сих пор не превышает 1/5000, редактор журнала "Nature" определил как "пятно позора на лице физики".

В начале 80-х гг. Фрэнк Стейси со своими коллегами измерял эту константу в глубоких шахтах и скважинах Австралии, и полученное им значение оказалось примерно на 1 % выше официального значения, принятого в настоящее время. 

 

Скорость света в вакууме

В соответствии с теорией относительности Эйнштейна скорость света в вакууме  является абсолютной константой. Большинство современных физических теорий основывается именно на этом постулате. Поэтому существует стойкое теоретическое предубеждение против того, чтобы рассматривать вопрос о возможном изменении скорости света в вакууме. В любом случае вопрос этот в настоящее время официально признан закрытым. С 1972 г. скорость света в вакууме была объявлена постоянной по определению и теперь считается равной 299792,458 ± 0,0012 к/с.

Так же как и в случае с гравитационной постоянной, прежние измерения этой константы значительно отличались от современной, официально признанной величины. К примеру, в 1676 г. Ремер вывел величину, которая была на 30 % ниже современной, а полученные в 1849 г. результаты Физо были на 5 % выше.

С 1928 по 1945 гг. скорость света в вакууме, как оказалось, была на 20 км/с меньше, чем до и после этого периода.

В конце 40-х гг. величина этой константы вновь стала возрастать. Неудивительно, что когда новые измерения стали давать более высокие значения этой постоянной, среди ученых сначала возникло некоторое недоумение. Новая величина оказалась примерно на 20 км/с выше прежней, то есть достаточно близкой к установленной в 1927 г. Начиная с 1950 г. результаты всех измерений этой константы опять оказались очень близки друг к другу (ил. 15). Остается лишь предполагать, как долго сохранялось бы единообразие получаемых результатов, если бы измерения продолжали проводиться. Но на практике в 1972 г. было принято официальное значение скорости света в вакууме, а дальнейшие исследования прекращены.

В экспериментах проведённых доктором наук Люжин Ванг (Dr. Lijun Wang) в NEC исследовательском институте в Принстоне (NEC research institute in Princeton), были получены удивительные результаты. Эксперимент заключался в том, что световые импульсы пропускались через ёмкость, наполненную специально обработанным газом цезия. Результаты экспериментов оказались феноменальными — скорость световых импульсов оказалась в 300 (триста) раз больше, чем допустимая скорость из преобразований Лоренца (2000 год)!

В Италии, другая группа физиков из Итальянского Национального Совета по исследованиям (Italian National Research Council), в своих экспериментах с микроволнами (2000 год) получила скорость распространения их на 25% больше, чем допустимая скорость по А. Эйнштейну...

Самое интересно, что Эйншейну было известно о непостоянстве скорости света:

Из школьных учебников все знают о подтверждении теории А. Эйнштейна экспериментами Майкельсона-Морли. Но практически никто не знает, что в интерферометре, который использовался в экспериментах Майкельсона-Морли, свет проходил, в общей сложности, дистанцию в 22 метра. Кроме этого, эксперименты проводились в подвале каменного здания, практически на уровне моря. Далее, эксперименты проводились в течение четырёх дней (8, 9, 11 и 12 июля) в 1887 году. В эти дни данные с интерферометра снимались аж 6 часов, и было совершенно 36 поворотов прибора. И на этой экспериментальной базе, как на трёх китах, держится подтверждение «правильности», как специальной, так и общей теории относительности А. Эйнштейна.

Факты, конечно, дело серьёзное. Поэтому, давайте обратимся к фактам. Американский физик Дайтон Миллер (1866-1941 гг.) в 1933 году опубликовал в журнале «Обзор современной физики» (Reviews of Modern Physics) результаты своих экспериментов по вопросу, так называемого, эфирного ветра за период более чем двадцати лет исследований, и во всех этих экспериментах он получил положительные результаты в подтверждение существования эфирного ветра. Он начал свои эксперименты в 1902 году и завершил их в 1926 году. Для этих экспериментов он создал интерферометр с общим пробегом луча в 64 метра. Это был самый совершенный интерферометр того времени, по крайней мере, в три раза более чувствительный чем интерферометр, который использовали в своих опытах А. Майкельсон и E. Морли. Замеры с интерферометра снимались в разное время суток, в разные времена года. Показания с прибора были сняты более чем 200 000 тысяч раз, и было произведено более 12 000 поворотов интерферометра. Он периодически поднимал свой интерферометр на вершину горы Вильсона (6 000 футов над уровнем моря — более 2 000 метров), где, как он и предполагал, скорость эфирного ветра была больше.

Дайтон Миллер писал письма А. Эйнштейну. В одном своём письме он сообщал о результатах своей двадцатичетырёхлетней работы, подтверждающей наличие эфирного ветра. На это письмо А. Эйнштейн ответил весьма скептически и потребовал доказательств, которые ему и были предоставлены. После чего ... никакого ответа. 

Фрагмент статьи Теория Вселенной и объективная реальность

 

Постоянная Планка

Постоянная Планка (h) является фундаментальной константой квантовой физики и связывает частоту излучения (υ) с квантом энергии (Е) в соответствии с формулой E-hυ. Она имеет размерность действия (то есть произведения энергии на время).

Нам твердят, что квантовая теория - образец блестящего успеха и удивительной точности: "Законы, открытые при описании квантового мира (…) являются наиболее верными и точными инструментами из всех, когда-либо применявшихся для успешного описания и предсказания Природы. В некоторых случаях совпадение между теоретическим прогнозом и реально полученным результатом настолько точно, что расхождения не превышают одной миллиардной части".

Подобные утверждения я слышал и читал так часто, что привык считать, будто численное значение постоянной Планка должно быть известно с точностью до самого дальнего знака после запятой. Кажется, что так оно есть: стоит лишь заглянуть в какой-нибудь справочник по этой теме. Однако иллюзия точности исчезнет, если открыть предыдущее издание того же справочника. На протяжении многих лет официально признанная величина этой "фундаментальной константы" изменялась, демонстрируя тенденцию к постепенному возрастанию.

Максимальное изменение значения постоянной Планка отмечалось с 1929 по 1941 гг., когда ее величина возросла более чем на 1 %. В значительной степени это увеличение было вызвано существенным изменением экспериментально измеренного заряда электрона, е. Измерения постоянной Планка не дают непосредственных значений данной константы, поскольку при ее определении необходимо знать величину заряда и массу электрона. Если одна или тем более обе последние константы изменяют свои величины, изменяется и величина постоянной Планка.

Изменение постоянной Планка с течением времени

 

Постоянная тонкой структуры

Постоянную тонкой структуры некоторые физики рассматривают как одно из главных космических чисел, которые могут помочь объяснить единую теорию.

Как показали измерения, проведенные в Лундской обсерватории (Швеция) профессором Свенериком Юханссоном и его аспиранткой Марией Альдениус в сотрудничестве с английским физиком Майклом Мерфи (Кембридж), другая безразмерная константа, так называемая постоянная тонкой структуры, тоже меняется со временем. Эта величина, образуемая из комбинации скорости света в вакууме, элементарного электрического заряда и постоянной Планка, представляет собой важный параметр, характеризующий силу электромагнитного взаимодействия, держащую вместе частицы атома.

Изменение постоянной тонкой структуры с течением времени

 

Чтобы понять, варьирует ли постоянная тонкой структуры с течением времени, ученые сравнили свет, идущий от далеких квазаров – сверхярких объектов, расположенных на расстоянии в миллиарды световых лет от Земли, – с данными лабораторных измерений. Когда испускаемый квазарами свет проходит сквозь облака космического газа, образуется непрерывный спектр с темными линиями, показывающими, как различные химические элементы, из которых состоит газ, поглощают свет. Изучив систематические сдвиги в позиции линий и сопоставив их с результатами лабораторных экспериментов, исследователи пришли к выводу, что искомая константа претерпевает изменения. Простому обывателю они могут показаться не слишком значительными: всего какие-то миллионные доли процента за 6 млрд лет, но в точных науках, как известно, мелочей не бывает.

"Наши знания о Вселенной отличаются неполнотой во многих отношениях, – говорит профессор Юханссон. – Остается неизвестным, из чего состоит 90% материи во Вселенной – так называемая "темная материя". Существуют разные теории того, что произошло после Большого взрыва. Поэтому новые знания всегда оказываются очень кстати, даже если они не согласуются с нынешней концепцией мироздания".

 

По материалам работ Руперта Шелдрейка и Николая Левашова

 
Развернуть комментарии
 

Загрузка...