<<
>>

ВОЗРАСТАНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ПЛАНКА

Постоянная Планка (h) является фундаментальной кон­стантой квантовой физики и связывает частоту излуче­ния (υ) с квантом энергии (Е) в соответствии с форму­лой E-hυ. Она имеет размерность действия (то есть произведения энергии на время).

Нам твердят, что квантовая теория — образец блес­тящего успеха и удивительной точности: «Законы, от­крытые при описании квантового мира (...) являются наиболее верными и точными инструментами из всех, когда-либо применявшихся для успешного описания и предсказания Природы. В некоторых случаях совпаде­ние между теоретическим прогнозом и реально полу­ченным результатом настолько точно, что расхождения не превышают одной миллиардной части»[260].

Подобные утверждения я слышал и читал так часто, что привык считать, будто численное значение постоянной Планка должно быть известно с точностью до са­мого дальнего знака после запятой. Кажется, что так оно есть: стоит лишь заглянуть в какой-нибудь справоч­ник по этой теме. Однако иллюзия точности исчезнет, если открыть предыдущее издание того же справочни­ка.

На протяжении многих лет официально признанная величина этой «фундаментальной константы» изменялась, демонстрируя тенденцию к постепенному возрас­танию (ил. 16).

Максимальное изменение значения постоянной Планка отмечалось с 1929 по 1941 гг., когда ее величи­на возросла более чем на 1%. В значительной степени это увеличение было вызвано существенным изменени­ем экспериментально измеренного заряда электрона, е. Измерения постоянной Планка не дают непосредствен­ных значений данной константы, поскольку при ее оп­ределении необходимо знать величину заряда и массу электрона. Если одна или тем более обе последние кон­станты изменяют свои величины, изменяется и величи­на постоянной Планка.

Ил. 16.

Лучшие результаты измерения постоянной Планка в период с 1919 по 1988 гг.

Во введении к третьей части книги я уже упоминал об экспериментах Милликена по определению заря­да электрона. Как выяснилось, именно сложность точного определения элементарного заряда затрудня­ет точное вычисление постоянной Планка. Даже в том случае, когда отдельные исследователи в своих экспериментах определяли значительно большую величину этого заряда, их сообщения старались не замечать. «Огромная известность и авторитет Милли­кена предопределили уверенность в том, что вопрос о величине заряда электрона уже получил вполне оп­ределенный ответ»[261]. В течение примерно двадцати лет исследователи предпочитали пользоваться величи­ной, которую определил Милликен, но появлялось все больше и больше доказательств того, что реаль­ная величина заряда электрона превышает официаль­но признанную. Ричард Фейнман высказался по это­му поводу так:

«Интересно проследить историю измерений заряда электрона после Милликена. Если построить график этих измерений как функцию времени, видно, что каждый следующий результат чуть выше предыду­щего, и так до тех пор, пока результаты не останови­лись на некотором более высоком уровне. Почему же сразу не обнаружили, что число несколько больше? Ученые стыдятся этой истории, так как очевидно, что происходило следующее: когда получалось число, слишком отличающееся от результата Милликена, экспериментаторы начинали искать у себя ошибку. Когда же результат не очень отличался от величины, полученной Милликеном, он не проверялся так тща­тельно. И вот слишком далекие числа исключались и т.п.»[262].

В конце 30-х гг. расхождения в результатах больше нельзя было игнорировать, но нельзя было и просто отбросить величину, представленную Милликеном и давно признанную учеными. Вместо этого заряд элект­рона скорректировали за счет введения новой величины — вязкости воздуха, важной переменной в опыте с каплями масла.

В результате величина заряда приб­лизилась к имеющимся новым значениям этой конс­танты[263]. В начале 40-х гг. были получены еще более вы­сокие значения этой константы, что привело к новой переоценке имевшейся на тот момент официально при­знанной величины. Разумеется, нашлись причины для новой корректировки результата, полученного Милликеном, позволяющей подогнать его к новым данным[264]. Каждое увеличение величины заряда электрона е влек­ло за собой увеличение численного значения постоян­ной Планка.

Интересно отметить, что значение этой фунда­ментальной константы постоянно возрастало в период с 50-х до 70-х гг. (таблица 3). Каждое возрастание пре­вышало допустимую погрешность при определении этой константы в предыдущих экспериментах. Самые после­дние результаты измерений показывают небольшое уменьшение постоянной Планка.

Таблица 3

ВЕЛИЧИНА ПОСТОЯННОЙ ПЛАНКА,

ИЗМЕРЕННАЯ В ПЕРИОД С 1951 ПО 1988 гг.

(ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ)

Автор

Дата Постоянная Планка

(х10-34Дж/с)

Берден и Уотте 1951 6,623 63 ± 0,000 16
Коэн и др. 1955 6,625 17 ± 0,000 23
Кондон 1963 6,625 60 ± 0,000 17
Коэн и Тейлор 1973 6,626 176 ± 0,000 036
Коэн и Тейлор 1988 6,626 075 5 ± 0,000004 0

Было сделано несколько попыток обнаружить из­менение постоянной Планка по красному смещению спектров излучения сильно удаленных квазаров и звезд. Суть идеи заключалась в том, что, если бы ве­личина этой фундаментальной константы изменилась, изменение можно было бы обнаружить, сравнивая из­лучение, возраст которого превышал несколько мил­лиардов лет, с намного более поздним излучением от сравнительно близко расположенных объектов. Было выявлено небольшое различие, которое привело к громкому заявлению, что величина постоянной План­ка ежегодно изменяется примерно на 5/1013 Оппонен­ты указывают на то, что полученные результаты были предсказуемыми, поскольку все вычисления основыва­лись на изначальном допущении о неизменности этой фундаментальной константы[265]. Нетрудно заметить, что повторяется прежний аргумент. Строго говоря, на­чальное допущение подразумевало неизменность про­изведения hc, но, поскольку величина с является кон­стантой по определению, отсюда следует и неизмен­ность постоянной Планка h.

<< | >>
Источник: Шелдрейк Р.. Семь экспериментов, которые изменят мир: Самоучитель пе­редовой науки / Пер. англ. А. Ростовцева — М.: ООО Издатель­ский дом «София»,2004. — 432 с.. 2004

Еще по теме ВОЗРАСТАНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ПОСТОЯННОЙ ПЛАНКА:

  1. Постоянная масса
  2. Постоянная блокада
  3. Харольд Стерн. Кушетка. Ее использование и значение в психотерапии.Перевод с английского Е. Замфир (Кушетка. Ее использование и значение в психотерапии) и О. Лежниной (Введение в современный психоанализ и работы Хаймана Спотница); при участии Т. Рудаковой. Научная редакция проф. М. Решетникова.2002, 2002
  4. Лечение постоянной формы
  5. Постоянная кардиостимуляция. Диагностика инфаркта миокарда
  6. ГЛАВА 1ЛЕЧЕБНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
  7. ГЛАВА 5 ЛЕЧЕБНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПОСТОЯННОГО, ИМПУЛЬСНОГО И НИЗКОЧАСТОТНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ
  8. Изменение трудового договора. Условия и порядок перевода работника на другую постоянную или временную работу
  9. ИНТЕЛЛЕКТ И ДУХОВНОЕ РАЗВИТИЕ Все три составляющие: физическое тело, ум и энергия - должны постоянно двигаться и пребывать в гармонии.
  10. ПЕРМАНЕНТНЫЕ (ПОСТОЯННЫЕ) ПСИХИЧЕСКИЕ РАССТРОЙСТВА ПРИ ЭПИЛЕПСИИ. Изменения личности у больных эпилепсией
  11. КРИТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ F
  12. КРИТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ t
  13. Значение лихорадки
  14. ЗНАЧЕНИЕ ДОЗЫ АЛЛЕРГЕНА
  15. Значение желчи
  16. Значение йоги
  17. ДОВЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРВАЛ ДЛЯ ЗНАЧЕНИЙ[41]