Связь трех важнейших констант
Доклад - Математика и статистика
Другие доклады по предмету Математика и статистика
НЕОЖИДАННАЯ СВЯЗЬ ТРЕХ ВАЖНЕЙШИХ КОНСТАНТ: постоянной тонкой структуры (a), числа пи (p) и золотого сечения (F).
Аннотация
Найдено простое и красивое соотношение, связывающее важнейшие безразмерные константы: постоянную тонкой структуры (a), число пи (p) и золотое отношение (F), вытекающее из чисел Фибоначчи. Формула имеет вид:
На основе этой формулы получено новое расчетное значение постоянной тонкой структуры (a):
Альфа= a = 1/137,036009823754683675307501201348…
Полученные результаты указывают на геометрический статус постоянной тонкой структуры, а также на то, что все безразмерные параметры, которые характеризуют микромир и Вселенную, являются принципиально вычисляемыми.
1. Геометрический статус постоянной тонкой структуры
Исследования фундаментальных физических констант показали, что известные на сегодня фундаментальные физические константы очень жестко связаны между собой т. е. являются взаимозависимыми [1]. Это порождает надежду на то, что наконец-то появится хоть какая-то возможность подступиться к решению запутанной головоломки о таинственном числе “альфа”, что не дает покоя физикам. Появились основания считать, что важнейшая физическая константа постоянная тонкой структуры (a), также может быть связана с другими константами. Если такая связь действительно существует, то с учетом безразмерности постоянной тонкой структуры (a), наиболее простым соотношением эта константа должна быть связана не с размерными, а с безразмерными константами. Это тем более представляет интерес, поскольку значения некоторых безразмерных констант определены с очень высокой точностью.
В физике мы имеем дело с двумя классами констант с физическими константами и с геометрическими константами. Я склонен считать, и к этому меня подтолкнули результаты исследования фундаментальных физических констант, что постоянная тонкой структуры (a) не есть физическая константа, а является геометрической константой. Поэтому представляет интерес выяснить какая существует связь у этой константы с другими геометрическими константами. По моему убеждению, известная связь постоянной тонкой структуры (a) с некоторыми физическими константами (постоянной Планка, зарядом , скоростью света) есть вторичное проявление более глубокой взаимосвязи физики и геометрии. Истоки такой связи и роль в этом математических констант современной наукой еще не раскрыты. На мой взгляд , все безразмерные константы очень жестко связаны между собой внутри собственного семейства безразмерных констант, а их связь с размерными фундаментальными физическими константами является лишь следствием, т. е. вторичным проявлением общей взаимосвязи фундаментальных констант. Здесь уместно сослаться на мнение А.Пуанкаре о дополнительности физики и геометрии. Согласно Пуанкаре, на опыте мы всегда наблюдаем некую “сумму” физики и геометрии [2]. Если это так, то подобная “сумма” физики и геометрии должна проявляться на примере единого константного базиса в виде совокупности физических и геометрических констант. Я считаю, что в качестве единого константного базиса для описания законов природы достаточно всего лишь трех физических и двух геометрических констант. Мне удалось установить, что среди семейства фундаментальных физических констант существует только пять первичных суперконстант, от которых происходят все другие константы [1]. В пятиконстантном онтологическом базисе три суперконстанты размерные, а две безразмерные [1]. Три размерные онтологические суперконстанты являются физическими, а две безразмерные онтологические суперконстанты геометрическими. Пяти первичных суперконстант оказалось вполне достаточно, чтобы на их основе получить расчетом множество других фундаментальных констант [1]. Теперь становится понятным, что сотни констант в современной физике необосновано наделены фундаментальным статусом, поскольку они не являются первичными константами. Здесь уместно вспомнить правило Оккама, в соответствии с которым не следует без необходимости увеличивать число сущностей, а также мнение Френеля о том, что “природа склонна к управлению многим с помощью малого” [3].
На мой взгляд, на роль одной из геометрических суперконстант претендует постоянная тонкой структуры (a) [1]. Я также считаю, что константы a и p имеют первичный онтологический статус. Из этих соображений очень важным является выяснение роли и места постоянной тонкой структуры (a) в семействе безразмерных констант.
2. Взаимосвязь трех важнейших безразмерных констант
Ниже показана интересная взаимосвязь, выявленная между тремя важнейшими безразмерными константами: постоянной тонкой структуры (a), числом пи (p) и золотым сечением (F). Привожу эту простую и красивую формулу. Найденное соотношение имеет вид:
где: F =Phi = 1,6180339…
С использованием числа j = phi = 0,6180339… формула примет вид:
То, что a и p оказались связанными с золотым отношением F, вытекающим из чисел Фибоначчи, указывает на причастность постоянной тонкой структуры (a), и числа пи (p) к закону гармонии в природе. Если природа не прошла мимо этой взаимосвязи, то двух безразмерных констант должно быть вполне достаточно для геометрического константного базиса Вселенной. Для ученых также должно быть вполне достаточно двух безразмерных констант, чтобы на их основе, с помощью расчета, получать другие безразмерные константы.
3. Новое расчетное значение постоянной тонкой с