Дорошев Василь Петрович
Про роль світових констант в описі Природи
Статус " світових постійних " чи фізичних констант отримали кілька десятків чисел, систематично уточнюваних експериментально [1]. У формулах фізичних закономірностей ці числа використовуються настільки часто, що їм присвоєно "власні" буквені символи:α, γ, ε, μ,k, h, C та ін. Виник ореол надзвичайної важливості цих фізико-математичних образів. Вперше константи з'явилися під час математичного запису фізичних законів.А. У законі НьютонаF = Γm1 m2/r 2,Γ = 6,67259 10 -11 [м 3 кг -1 с -2 ] - Гравітаційна постійна, що є коефіцієнтом пропорційності, що приводить до відповідності одиниці вимірювання масm1, m2, відстанейr і сили тяжіння, що виникає в Природі,F. Крім того, цьому числу приписується властивість фізичної величини – розмірність.Б. У законі Кулона для зарядівF =ε -1g1g2 /r 2,ε - електрична стала вакууму.В. У законі Кулона для магнітних потоківF =μ f1f2 /r 2,μ - магнітна стала вакууму.Г. З термодинаміки відомий зв'язок енергії тілаE з температуроюE = kT, деk - постійна Больцмана.Д. Квантова фізика подарувала співвідношення:E = m C 2 - зв'язок масиm та енергії. А так самоE = hν - зв'язок енергії фотона та його частотиν. КонстантиC = 2,99792458 10 8 [м/с] - швидкість світла у вакуумі (тобто у просторі вільному від спостережуваної речовини) іh = 6,626068764465 10 -34 [ Дж с] - постійна Планка, являють собою коефіцієнти за допомогою яких можливий перерахунок енергії в масу речовини або в частоту фотона, що представляє її.Е. Постійна тонкоюструктуриα вперше виникла при аналізі оптичних спектрів і, будучи безрозмірною, є співвідношенням кількох розмірних констант:α = 2h/μCe 2, деe - заряд електрона . Фізичний зміст цієї константи досі остаточно не прояснений, і вона супроводжується ореолом деякої загадковості. Таким чином, арсенал теоретичної фізики містить певний набір чисел - світових констант, що запобігли сенсусупербукв фізичного алфавіту. Вони з часом почали жити самостійним життям, і стали представляти особливу цінність для теоретиків, будучи в основному лише знаками для "зрівняння" суб'єктивно вжитих заходів фізичних величин. Світові константи - це випадкові числа, зумовлені випадковим вибором стандартів фізичних величин. Можна знайти такий набір еталонів, при якому більшість світових постійних стануть тотожними одиниці і "зникнуть" з рівнянь. Якщо фізик в результаті своїх досліджень отримає вирази, що містять набори фундаментальних констант, то це для його самого, а, іноді, і для наукової спільноти в цілому, є підтвердженням вірності прийнятого підходу та отриманого результату. У конкретних випадках це може бути виправдано при ретельному фізичному обґрунтуванні, але приписувати різним комбінаціям світових констант (зазвичай використовуваних у поєднанні з іншими константами та довільними математичними операціями над усіма складовими виразів) фізичний зміст - це те саме, що приписувати сенс довільним комбінаціям буквалфа . Випадково можуть з'являтися вірні слова. Дуже рідко – осмислені фрази, але отримати цікавий сюжет – незначна ймовірність. Але саме красивим і змістовним сюжетом тільки можна висловити сенс фізичного явища. Можна здивуватися іпорадіти прозорливості дослідника, який вгадав формулу або рівняння, що вірно описує природні процеси. Але за таким "вгадуванням", безперечно, стоїть глибока інтуїція фахівця-вченого. Зразок "жонглювання" світовими константами дано, наприклад, [2]:Т = (М/m) 1/2 (2π/α) 2 = 31556736 сек, де,Т - кількість секунд у земному році,М - маса протона,m - маса електрона,α - постійна тонкої структури. Шляхом поділу та зведення у ступінь кількох світових констант отримано випадкове число - кількість секунд на рік, причому з 0,5% похибкою - величезною по відношенню до похибки значень використаних світових постійних. Мова математики дивовижним чином відповідає фізиці, вона виявляється гранично лаконічною і максимально суворою при описі фізичних явищ. Виникає ілюзія, що це і є фізика. Звідси виникла спокуса математично вірні " висловлювання " трактувати, як вірні фізично, тобто відповідні проявам Природи. Математичний опис явищ чи процесів не власне фізика, а лише "оповідання" про фізичне явище, його математично-мовний образ.