Stałe natury, to tajemnica wszechświata

W równaniach,które jednocześnie są prawami przyrody występują liczby [mianowane lub nie mianowane] ,które nazywamy : stałe fizyczne,stałe fundamentalne, lub według tradycji anglosaskiej stałe natury(The Constants of Nature).

Prawo powszechnego ciążeniaI.Newtona, przedstawiające wartość siły grawitacji F pomiędzy dwiema dowolnymi masami m₁, m₂,których środki mas są odległe o r

F = G* m₁*m₂/r²

zawiera stałą natury G zwaną stałą grawitacji.

G określa wartość siły grawitacji między dwiema jednostkowymi masami[1 kg] przy jednostkowej odległości ich środków masy [1m],jej wartość

G= 6,6732*10^-11m³kg^-1s^-2

mówi nam o bardzo małej intensywnosci oddziaływania grawitacyjnego.

Inną stałą natury jest stała Plancka (symbol h) ,która pojawiła się pierwszy raz w formule zaproponowanej przez Einsteina łącznie z hipotezą dyskretnej struktury promieniowania elektromagnetycznego

E = h*n

gdzie E- energia kwantu promieniowania, n- częstotliwość promieniowania.

Wartość stałej Plancka

h = 6,62607*10^-34    J*s

Stałą natury jest również wartość prędkości światła w próżni powszechnie oznaczana literą „c” , z tym,że jej fundamentalność jest ściśle związana z własnościami fizycznymi przestrzeni.Istnieją także stałe natury nie mianowane, nie wyrażone w jednostkach miar – same liczby.

Na przykład stosunek masy protonu do masy elektronu jest stałą natury i wynosi

M(p)/m(e) = 1836 ( w przybliżeniu)

lub tzw, stała struktury subtelnej

a= 2pe²/h*c = 1/137 (w przybliżeniu)

która charakteryzuje intensywność oddziaływania elektromagnetycznego.

Napisane dotychczas zdania nie zapowiadają mojego zamiaru kopiowania z wiki tabel, zawierających wszystkie wprowadzone do fizyki różnych rodzajów stałe natury.

Chcę jedynie poinformować czytelnika,o pojawieniu się polskiego wydania niezwykłej książki brytyjskiego matematyka ,fizyka teoretycznego i kosmologa Johna D.Barrowa [1.

Foto:  wikipedia

John D.Barrow , to osobliwość w świecie fizyki.W doborze zagadnień i problemów badawczych kompletnie ignoruje modę,tradycję lub opinię środowiska zawodowego.

Laureat nagrody Templetona,odznaczony medalem Diraca,autor ponad 400 publikacji z matematyki, astrofizyki,kosmologii,wybitny pisarz popularno-naukowych książek[tłumacznych w kilkunastu językach,w Polsce blisko 20 tytułów], niezrównany erudyta w filozoficznych interpretacjach głównych idei i odkryć współczesnej nauki.

Pod wpływem prac irlandzkiego fizyka George Stoney’a i niemieckiego Maxa Plancka,oraz sławnego Artura Eddingtona ,John Barrow wspólnie z Johnem Webbem tworzy grupę badawczą w latach 1999-2011 do rozwiązania problemu: czy stałe natury w czasie ewolucji wszechświata pozostają stałe czy przeciwnie- zmieniają się?

Owocem tych badań jest wynalezienie przez zespół Barrowa-Webba nowej metody ustalania w kosmologii wartości stałych natury,zwanejwielomultipletową [ many-multiplet(MM) method].

Recenzowana książka jest w wielu miejscach oparta na wynikach badań i studiów autora , co czyni tę publikację wzorcową w dziedzinie upowszechniania wiedzy o wszechświecie.

Foto:Copernicus  Center Press

John Barrow docieka ;czy stałe natury są pochodnymi takiej a nie innej struktury wszechświata?Czy istnieje teoria,która by wyjaśniła dlaczego istnieją takie , a nie inne stałe natury?Czy gdyby stałe natury były inne to czy istniałyby atomy,molekuły, gwiazdy ,planety,galaktyki? A czy istniałoby życie na Ziemi? Czy stałe natury w młodym wszechświecie były takie same i w dalekiej przyszłości teżbędą takie same? Jaka byłaby struktura wszechświata gdyby wartości stałych natury byłyby inne?

O różnych odpowiedziach na te pytania jest właśnie ta książka, a także i o tym, że na pewne pytania nikt nie ma odpowiedzi.

Graf  przedstawia  relacje  między  teoriami  fizyki  w  funkcji  stałych  fundamentalnych: G, 1/c  , h  [str.86] 

Literacko-książka jest wspaniała,dowcipna,zabarwiona anegdotami,kapitalne winiety każdego rozdziału,35 stron przypisów tworzy fascynującą panoramę nauki dwóch ostatnich wieków,bogaty indeks nazwisk,obfitość schematów,wykresów sprawia ,że nawet czytelnik odległy od fizyki zorientuje się w dniu dzisiejszym tej nauki.

Znakomity prezent imieninowy,urodzinowy  lub gwiazdkowy.Zamów go  dla siebie  wcześniej, bo  zniknie.

Literatura

[1] John D.Barrow, Stałe natury,Copernicus Center Prees,Kraków,2017,str.415,cena 59,90zł