|
Для изучения Вселенной нам нужна одна постоянная
|
|
|
|
Согласно стандартной модели физики элементарных частиц, существует 26 универсальных констант — физических величин, которые всегда остаются неизменными во всей нашей Вселенной. Эти универсальные константы включают скорость света в вакууме, гравитационную постоянную Ньютона, постоянную Планка (масштаб, при котором начинаются квантовые эффекты) и массы элементарных частиц, а также некоторые другие. Но не все константы одинаковы. Большинство из них безразмерны — это чистые числа без единиц измерения. Например, поскольку массы элементарных частиц обычно выражаются в виде соотношений относительно фундаментальной шкалы, такой как планковская масса, они считаются безразмерными. С другой стороны, некоторые универсальные константы, такие как скорость света, обычно считаются “размерными”, потому что они выражаются в единицах измерения. Но сколько всего существует универсальных констант — две, три или вообще ни одной? Этот вопрос уже давно является предметом споров среди физиков.
|
|
|
|
Теперь группа ученых из Бразилии предположила, что нам нужна только одна постоянная, или стандарт, для измерения нашего собственного релятивистского пространства-времени. Это утверждение является спорным, поскольку физики десятилетиями публично спорили о наилучшем способе объединить “локальное” пространство-время с более широкой теорией относительности, введенной Альбертом Эйнштейном и разрабатывавшейся в течение следующего столетия с лишним. В своей работе исследователи предполагают, что единственная постоянная величина, которая нам нужна, - это та, которую большинство наблюдателей считают переменной: само время. Что еще более важно, время покажет, сможет ли это противоречиво звучащее утверждение соответствовать научной строгости во всем мире.
|
|
|
|
|
|
|
Это исследование было опубликовано в журнале Nature Scientific Reports четырьмя соавторами, все из которых являются коллегами из Института теоретической физики Государственного университета Сан-Паулу в Бразилии. В своей статье они объясняют, что предлагают нам изменить наш подход к вопросу о константах, вместо того чтобы предлагать какие-либо новые или сбивающие с толку ответы. “Имея пространство-время в качестве отправной точки, - писали ученые, - [...] показано, что одних и тех же единиц измерения, зафиксированных приборами, используемыми для построения пространственно-временных систем, достаточно, чтобы выразить все наблюдаемые физические законы, определенные над ними. В результате число фундаментальных констант в релятивистском пространстве-времени равно единице.”
|
|
|
|
Другими словами, поскольку многие физики в мире работают в разных типах пространственно-временных систем, возможно, имеет смысл начинать любую сортировку или потенциальный спор с определения точного используемого пространственно-временного интервала. Это, в свою очередь, стабилизирует количество требуемых констант, потому что они являются частью работы, которую физики проделали, даже начав изучать это пространство-время.
|
|
|
|
В физике существует множество типов пространства-времени, точно так же, как в математике существуют бесконечные измерения. Некоторые пространства-времени связаны со сценариями реальной жизни в нашей Вселенной, в то время как другие являются упражнениями для размышления, которые помогают физикам прийти к новым идеям или пониманию.
|
|
|
|
Итак, как только физики стабилизируют переменные, необходимые им для начала изучения определенного типа пространства-времени, остается только один вопрос: время. Стандартизированное измерение времени и изобретение часов сделали возможной большую часть современной жизни, включая общественный транспорт, производство, мировой спорт и даже навигацию, но наше собственное время практически не влияет на время в других частях галактики. В конце концов, нас бомбардирует звездный свет, которому миллиарды лет.
|
|
|
|
В “Маленькой книге времени для начинающих" за 2017 год говорится об этом так: "Концепция релятивистского пространства-времени является фундаментальной для структуры современной физики. Измерение времени больше не является абсолютным, а, согласно специальной теории относительности, зависит от траектории. ”В 2026 году мы, возможно, сочтем более плодотворным сравнивать себя с другими, идущими по тому же пути, и вычеркнем время из списка.
|
|
|
|
Источник
|
