Новые фундаментальные физические константы (стр. 1 из 4)

Аннотация

Получены новые физические константы h_u,G_u, R_u,t_u, l_u, относящиеся к физическому вакууму:

Проведенные исследования этих констант показали, что используемые в современной физике фундаментальные физические константы непосредственно происходят от перечисленных выше констант вакуума [5 - 15]. Установлено, что современные фундаментальные физические постоянные имеют вторичный статус по отношению к найденным константам и представляют собой различные комбинации констант h_u, t_u, l_u и чиселπ и α. Константам, входящим в (h_u,t_u,l_u,π,α)-базис, определен специальный статус – они определены как универсальные суперконстанты [6, 8, 13, 15]. На основе универсальных суперконстант получено новое значение гравитационной постоянной Ньютона, планковских констант и найдена универсальная формула силы. Новые фундаментальные физические константы дают широкие возможности для установления новых физических законов и поиска констант взаимодействия в различных физических законах.

ВВЕДЕНИЕ

Физика входит в 21-й век с большим клубком нерешенных проблем. Если в конце 19-го века в физике было "все благополучно"за исключением отрицательных результатов опыта Майкельсона и непонятнойзависимости излучения абсолютно черного тела от температуры, то к концу 20-говека физика накопила невиданное количество нерешенных проблем. Наиболее важныеиз них можно найти в недавноопубликованном В.Л.Гинзбургом списке 1999 года[4].

Если только две проблемы конца 19-го века привели к радикальному изменениюситуации в физике, то клубок нерешенных проблем конца 20-го века способенпривести к обвальному пересмотру понимания устройства мира, за которым можетпоследовать перекраивание сложившейся научнойкартины мира. Обилие неудачных попыток всоздании новых физических теорий говорит о том, что правильное стратегическоенаправление исследований до сих пор не выявлено.Cреди нерешенных фундаментальных проблемеще не обозначена та важнейшая проблема,решение которой даст ключ к решению других проблем. Усилия ученыхнаправлены как на теоретические, так и на экспериментальныеисследования. Поиск новых подходов активно проводится в области исследования новых физических полей наоснове концепции физического вакуума .Для описания новых видов полей иновых взаимодействий необходимо проводить поиск констант взаимодействий.Весьма вероятно, чтоэто должны быть новые еще неизвестные физике константы.

В настоящей работе затронута проблема, которая, на мой взгляд, незаслуженновыпала из поля зрения физиков и до сих пор небыла обозначена в числе важнейших фундаментальных проблем. Я имею в видупроблему фундаментальных физическихконстант. Она должна стоять на первомместе, поскольку именно в ней содержится ключ к решению других проблем физики.Как будет показано ниже на некоторых примерах, эта проблема действительноявляется ключевой, а ее решение открывает большие возможности для поиска новыхфизических законов и новых физических констант.

1. ПРОБЛЕМА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ

Проблема фундаментальных физических констант естественным образом возникла наоснове большого количества накопленных результатов исследований в области физикиэлементарных частиц. Благодаря этому направлению исследований появилось большоеколичество новых фундаментальных физическихпостоянных, которые уже выделены в отдельный класс - “атомные и ядерные константы” [1]. Следует отметить,что их количество уже намного превышает количество всех других констант вместевзятых [1]. В общей сложности в физике используются уже сотни физическихконстант. Список фундаментальных физических констант рекомендованный CODATA 1998насчитывает около 300 фундаментальных физических констант [1]. То , чтоколичество констант достигло уже нескольких сотен, и все они фундаментальные – явно ненормально. Если кним подходить как к истинно фундаментальным, то их слишком много. Если исходитьиз того, что в основе мира лежит единая сущность, и что механические,электрические и гравитационные явления должны иметь единую природу, то дляописания всех физических явлений и законов не нужно такое большое количествоконстант. Если же подходить к понятию фундаментальности по полной мере, тоистинной фундаментальностью должны обладать совсем минимальное количествоконстант, а никак не сотни. Таким образом,существует большое противоречие между минимально необходимым количествомфундаментальных констант и их реальным обилием.

Можно предположить, что известные на сегодня константы являются составнымиконстантами и статус фундаментальных они носят лишь в силу историческихособенностей их появления. Тогда возникают вопросы: "из каких новых неприводимыхконстант они могут состоять и как они связаны между собой?”. Если такие первичные константы существуют, то онимогли бы претендовать на роль фундаментальных физических суперконстант изаменить собой существующие константы. Существуют ли такие суперконстанты,которые в состоянии заменить такое большое количество столь различныхфундаментальных физических констант и сколько их? На эти вопросы в рамкахсовременных знаний ответов пока нет.

Наиболее важные современные физические теории оперируют константамиG, h,cв их различных комбинациях [3]. Так, например, теорию тяготения Ньютонаможно условно назватьG-теорией [3]. Общая теория относительностиявляется классической (G, c)-теорией. Релятивистская квантовая теорияполя является квантовой (h, c)-теорией [3]. Каждая из этих теорийоперирует одной или двумя размерными константами. Открытие планковских единицдлины, массы и временипородили надежду на возможность создания новой квантовойтеории на основе трех констант. Однако, попытки создать единую теориюэлектромагнитных полей, частиц и гравитации на основе трех размерных констант -(G, c, h)-теорию, окончились неудачей. Такой теории до сих пор нет, хотяна ее появление возлагали большие надежды [3]. На (G, c, h)-базис все еще возлагают надежды какна основополагающую тройку констант для будущей теории. И действительно,многое

указывает на то, что трех размерных констант должно быть достаточно длясоздания единой теории. Ведь неспроста толькоиз трех основных единиц - метра, килограмма и секунды можно получить всепроизводные единицы, имеющие механическую природу. Однако до сих пор неясно,какие три константы должны составить основу будущей непротиворечивой теории?Задача эта оказалась очень сложной. Я считаю,что причины сложности кроются в невыясненной сущности многих фундаментальныхконстант и вневыясненных истоках их происхождения. Проведенные исследования [5 –15 ]позволяют сказать, что минимальное количество первичных констант, из которыхсостоят современные фундаментальные физические константы, действительносуществует. При этом в минимальный константный базис входят как уже известныефизические постоянные, так и новые константы.

2.КОНСТАНТЫ ФИЗИЧЕСКОГО ВАКУУМА

При исследовании свойств физического вакуума, из соотношения для плотностиэнергии получена следующая формула для полной энергии, заключенной вдинамическом объекте вакуума

E= q²νπc •10^-7/2. (1)

Это соотношение напоминает посвоему виду формулу ПланкаE=h•ν.Только роль квантадействия выполняет в ней не постоянная Планка, а новая константа:

h_u=e²•с•μ_v, (2)

где:μ_v–магнитнаяконстанта вакуума.

Новаяфизическая константа названа фундаментальным квантом действия [6 – 10, 13 -15].Ее значение равно [6]:

Из формулы для фундаментального кванта действия (2) следуют еще две новыефизические константы:

G_u=h_u/c, (3)

R_u=h_u/e². (4)

Значение константыG_uравно [6]:

КонстантаR_u получила название фундаментальный квант сопротивления[6].Ее значение равно [6]:

Эти три константыh_u,G_u,R_u являются основными константамивакуума. Примечательным является то, что они непосредственно следуют изнепрерывного поля Максвелла [5, 12, 15].

С константой вакуумаG_uсвязан новыйдинамический закон, свойственный физическому вакууму.Этот закон имеет вид [6]:

m_э• l = G_u, (5)

где:m_э–электромагнитная масса,l– метрическая характеристика.

Из динамического закона следует, что электромагнитная масса принимаетзначения от некоторого минимального значения донекоторой предельной величины:

m_min<m_э<m_max.

Это приводит к тому, что метрическая характеристика изменяется от некоторогомаксимального значения до некоторой предельнойвеличины:

l_min< l<l_max

Уравнение (5) представляет собой динамический закон, который отображаетдинамическую симметрию вакуума.D-инвариантность вакуумаявляется новым видом симметрии и отражает наиболее фундаментальное свойство Природы. СD-инвариантностью вакуума связан важнейший закон сохранения,который не нарушается при всех видах взаимодействий.

D-инвариантность вакуумаявляется симметрией более высокого порядка, чем известные на сегодня симметрии.Нарушения симметрии, которые наблюдаются в Природе, вплоть до несохраненияСР-инвариантности, не затрагиваютD-инвариантность вакуума. ГраницейD-инвариантности являются фундаментальные константыm_eиl_u, что и отражаетдинамический закон вакуума. Таким образом, динамическая симетрия вакуума непротиворечит идее развития, поскольку D-инвариантность сохраняется и тогда, когда нарушаются другиевиды симметрии. В вакууме реализуется реальный физический процесс, обязанныйсвоим существованием динамической симметрии, который приводит к появлениюдискретных частиц из непрерывного физического объекта, что в математическомописании представлено как достижение физическими величинами своих предельныхквантованных значений[5-14].