Повна група фундаментальних констант фізики
Вантажиться...
Дата
2022
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Формулювання проблеми. У статті обговорюється проблема
повноти групи фундаментальних констант фізики. Аналіз існуючих
списків різних авторів дав змогу дійти висновку, що жоден з них не
вирішує проблему. Різні автори обґрунтовують різні списки через
відсутність: 1) чітких критеріїв фундаментальності констант і
2) консенсусу щодо поняття повноти групи фундаментальних
констант. Тому дослідження цієї проблеми є актуальним.
Матеріали і методи. Проведене дослідження спиралось на праці
таких авторів як Й.Л. Розенталь (1984), П. Девіс (1982/1985),
Л.Б. Окунь (1991), К.А. Томілін (2006), О.П. Спірідонов (2015) і
здійснювалось шляхом систематизації, порівняльного аналізу,
теоретичного осмислення наукових публікацій і навчальної
літератури, узагальнення й уточнення ідей науковців.
Результати. 1. На нашу думку, групу констант можна вважати
повною, якщо її члени є необхідними і достатніми для повної
характеристики нашого Всесвіту. 2. До групи розмірних констант
обґрунтовано введення космологічної сталої Λ як константи, що
характеризує темну енергію, яка домінує у нашому Всесвіті.
3. Обґрунтовано введення принципу відповідності між групами
розмірних і безрозмірних фундаментальних констант, який би давав
змогу однозначно переходити від однієї групи до іншої. 4. Згідно з
принципом відповідності до групи безрозмірних фундаментальних
констант введено безрозмірну космологічну сталу 𝛼Λ. 5. Послідовне
застосування принципу відповідності дало змогу уточнити і
доповнити групу безрозмірних констант, зокрема, додати дві
константи 𝛼
𝑐 і 𝛼ℏ, яким можна поставити у відповідність розмірні
константи c (швидкість світла) та ħ (стала Планка). 6. Щоб
забезпечити повну відповідність між групами розмірних і
безрозмірних констант щодо слабкої і сильної взаємодій,
обґрунтовано введення до групи розмірних констант сталої Фермі
𝐺F і величини кольорового заряду gqg. 7. Уточнено зміст безрозмірної
сталої Габбла (Кузьменков, 2022).
Висновки. Отже, нами сформовано дві повні (на сьогодні) групи
фундаментальних констант фізики (розмірних і безрозмірних) по
12 членів у кожній і систему рівнянь, які однозначно описують перехід
від однієї групи констант до іншої.
Formulation of the problem. The article discusses the problem of completeness of the group of fundamental constants of physics. The analysis of the existing lists of different authors made it possible to conclude that none of them solves the problem. Different authors justify different lists due to the lack of 1) clear criteria for the fundamentality of constants and 2) consensus regarding the concept of the completeness of the group of fundamental constants. Therefore, the study of this problem is relevant. Materials and methods. The conducted research was based on the works of such authors as Y.L. Rosenthal (1984), P. Davis (1982/1985), L.B. Okun (1991), K.A. Tomilin (2006), O.P. Spiridonov (2015) and was carried out through systematization, comparative analysis, theoretical understanding of scientific publications and educational literature, generalization and clarification of ideas of scientists. The results. 1. In our opinion, a group of constants can be considered complete if its members are necessary and sufficient for a complete description of our Universe. 2. The introduction of the cosmological constant Λ as a constant characterizing the dark energy that dominates our Universe is justified to the group of dimensional constants. 3. The introduction of the principle of correspondence between groups of dimensional and dimensionless fundamental constants, which would make it possible to unambiguously move from one group to another, is substantiated. 4. According to the principle of correspondence to the group of dimensionless fundamental constants, a dimensionless cosmological constant 𝛼Λ was introduced. 5. The consistent application of the correspondence principle made it possible to clarify and supplement the group of dimensionless constants, in particular, to add two constants 𝛼 𝑐 and 𝛼ℏ, with which the dimensional constants c (speed of light) and ħ (Planck's constant) can be matched. 6. In order to ensure complete correspondence between the groups of dimensional and dimensionless constants regarding weak and strong interaction, the introduction of the Fermi constant 𝐺F and the value of the color charge gqg to the group of dimensional constants is justified. 7. The meaning of the dimensionless Hubble constant has been clarified (Kuzmenkov, 2022). Conclusions. So, we have formed two complete (to date) groups of fundamental constants of physics (dimensional and dimensionless) with 12 members in each and a system of equations that unambiguously describe the transition from one group of constants to another.
Formulation of the problem. The article discusses the problem of completeness of the group of fundamental constants of physics. The analysis of the existing lists of different authors made it possible to conclude that none of them solves the problem. Different authors justify different lists due to the lack of 1) clear criteria for the fundamentality of constants and 2) consensus regarding the concept of the completeness of the group of fundamental constants. Therefore, the study of this problem is relevant. Materials and methods. The conducted research was based on the works of such authors as Y.L. Rosenthal (1984), P. Davis (1982/1985), L.B. Okun (1991), K.A. Tomilin (2006), O.P. Spiridonov (2015) and was carried out through systematization, comparative analysis, theoretical understanding of scientific publications and educational literature, generalization and clarification of ideas of scientists. The results. 1. In our opinion, a group of constants can be considered complete if its members are necessary and sufficient for a complete description of our Universe. 2. The introduction of the cosmological constant Λ as a constant characterizing the dark energy that dominates our Universe is justified to the group of dimensional constants. 3. The introduction of the principle of correspondence between groups of dimensional and dimensionless fundamental constants, which would make it possible to unambiguously move from one group to another, is substantiated. 4. According to the principle of correspondence to the group of dimensionless fundamental constants, a dimensionless cosmological constant 𝛼Λ was introduced. 5. The consistent application of the correspondence principle made it possible to clarify and supplement the group of dimensionless constants, in particular, to add two constants 𝛼 𝑐 and 𝛼ℏ, with which the dimensional constants c (speed of light) and ħ (Planck's constant) can be matched. 6. In order to ensure complete correspondence between the groups of dimensional and dimensionless constants regarding weak and strong interaction, the introduction of the Fermi constant 𝐺F and the value of the color charge gqg to the group of dimensional constants is justified. 7. The meaning of the dimensionless Hubble constant has been clarified (Kuzmenkov, 2022). Conclusions. So, we have formed two complete (to date) groups of fundamental constants of physics (dimensional and dimensionless) with 12 members in each and a system of equations that unambiguously describe the transition from one group of constants to another.
Опис
Ключові слова
розмірна/безрозмірна фундаментальна константа, повна група фундаментальних констант, принцип відповідності, стала Габбла, космологічна стала, космологічний горизонт, dimensional/dimensionless fundamental constant, a complete group of fundamental constants, principle of correspondence, Hubble constant, cosmological constant, cosmological horizon
Бібліографічний опис
Кузьменков С. Повна група фундаментальних констант фізики [Текст] / С. Кузьменков // Фізико-математична освіта : науковий журнал / Міністерство освіти і науки України, Сумський державний педагогічний університет імені А. С. Макаренка, Фізико-математичний факультет ; [редкол.: М. П. Вовк, М. Гр. Воскоглу, Т. Г. Дерека та ін.]. – Суми : [СумДПУ імені А. С. Макаренка], 2022. – Вип. 5 (37). – С.37–42. – DOI: 10.31110/2413-1571-2022-037-5-005