Tam İnce Yapı Sabitinin Saf Türetilmesi ve İki Hatasız Metrik Sabitin Oranı Olarak

Temmuz 2000’deki İpler Konferansı’ndaki teorisyenlere, 21. yüzyılda ortaya çıkacak olan gizemlerin ne olduğu soruldu. Katılımcılar, David Gross, Edward Witten ve Michael Duff’tan oluşan seçkin bir panel tarafından seçilen ve sıralanan temel fizikteki en önemli on çözülmemiş problemi formüle etmeye yardım etmeye davet edildi. Sırasıyla Gross ve Witten tarafından ortaya atılan ilk iki sorundan daha değerli hiçbir soru yoktu:

# 1: Fiziksel evreni karakterize eden tüm (ölçülebilir) boyutsuz parametreler prensipte hesaplanabilir mi, yoksa bazıları yalnızca tarihsel veya kuantum mekanik kaza tarafından belirleniyor ve hesaplanamaz mı?

# 2: Kuantum yerçekimi evrenin kökenini açıklamaya nasıl yardımcı olabilir?

Bu bin yıllık gizemlerle ilgili bir gazete makalesi, 1 numaralı soru hakkında bazı ilginç yorumları ifade etti. Belki de Einstein bunu daha net bir şekilde ifade etti: Tanrı’nın evreni yaratma seçeneği var mıydı? – 2 numaralı ikilemi de özetlemektedir. Kesinlikle Ebedi Olan’ın Yaratılış’ta bir seçeneği olabilirken, aşağıdaki argümanlar Einstein’ın sorusuna verilen cevabın kesin bir Hayır olduğu sonucuna varacaktır. Daha da kesin olarak, eşi benzeri görülmemiş tam bir spektrumda, kesin temel fiziksel parametreler tek bir boyutsuz içinde kanıtlanabilir şekilde hesaplanabilir. Doğal olarak gerçek bir Monolith içeren evrensel sistem.

Aynı şekilde makale, ışığın hızının, Plancks sabitinin ve elektrik yükünün ayrım gözetmeksizin belirlenip belirlenmediğini sormaya devam etti – veya bazı derin, gizli mantık nedeniyle değerler oldukları gibi mi olmalı? Bu tür sorular, alfa adı verilen gizemli bir sayıyı içeren muammalı bir noktaya gelir. Elektronun yükünün karesini alır ve sonra onu ışık hızının hızına bölerseniz Plancks (azaltılmış) sabiti (vakum geçirgenliğinin 4p katı ile çarpılır), tüm (metrik) boyutlar (kütle, zaman ve mesafe) birbirini götürür, 1 / 137’den biraz fazla olan sözde saf sayı – alfa. Ama neden tam olarak 1/137 veya tamamen başka bir değer değil? Fizikçiler ve hatta mistikler nedenini açıklamaya boşuna uğraştılar.

Yani, temel parçacık kütlesi gibi sabitler Planck ölçeğine göre boyutsuz bir ilişki olarak veya biraz daha kesin olarak bilinen veya mevcut bir kütle birimine oran olarak ifade edilebilirken, elektromanyetik kuplaj sabiti alfanın tersi tamamen tamamen ince yapı numarası olarak boyutsuz a ~ 137.036. Öte yandan, benzersiz, değişmez bir şekilde ayrık veya tam bir ince yapı sayısalının değişmez bir sabit olarak var olduğunu varsayarsak, değer yine de kesin olarak belirlenemeyen iki metrik sabiti, h-çubuğu ve elektrik yükü e (ışık hızı) oranı olarak ampirik olarak doğrulanabilir olmalıdır. c, SI sözleşmesinin 1983’te benimsenmesinde saniyede bir tam sayı metre olarak tam olarak tanımlanmıştır.)

Öyleyse, bu muamma neredeyse başlangıcından beri derinden kafa karıştırıcı olsa da, bu makaleyi bir sabah gazetesinde okuduktan sonra izlenimim, saygın modern otoriteler tarafından böylesi bir ayrımı hak eden numerolojik bir değişmezlik meselesi tam bir şaşkınlıktı. Çünkü Id, meslektaşım A.J.Meyers modeli bağlamında birkaç yıldır fs-numarasına saplantılı bir şekilde takıntılıydı, ancak uygulamada deneysel kararlılığını kabul etmeye başlamıştı, boyutsuz meseleyi periyodik olarak boşuna düşünerek. Brüt soru bu yüzden benim gönül rahatlığımın bir katalizörü oldu; Meyers ana temel parametresi bağlamında kategorik olarak eksiksiz ve tutarlı bir cevap verebilecek tek kişi olarak benzersiz bir konumu kabul etmek. Yine de, iddialı içgüdülerim, birkaç yıl önce keşfedilen basit bir prosedürü mantıklı bir şekilde tekrarlayana kadar iki aylık mantıksız entelektüel duruşa yol açtı. A’nın 98-00 CODATA değerini kullanarak sonuca yalnızca baktım ve aşağıdaki çözüm hemen tam bir sezgisel güçle çarptı.

İnce yapı oranı için, bir (kare) ayrı elektrik yükü birimi (e) ve bir ışık fotonu arasındaki elektromanyetik bağlantıyı etkili bir şekilde nicelleştirir (h-çubuğu aracılığıyla); aynı anlamda bir tamsayı, kendisiyle 240 veya 242 arasındaki kesirli sürekliliğe kıyasla ayrıktır veya ‘nicelleştirilir’. Karenin 2 tabanlı üstelini çıkardığımız 203 başka bir tamsayıyı dikkate alarak bunun ne anlama geldiğini kolayca görebiliriz. 2pi. Şimdi, sonuçtaki sayıya 241’in tersini ekleyin, çarpımı 2’nin doğal logaritması ile çarpın. Buradan, ince yapı sayısının bu saf hesaplaması tam olarak 137.0359996502301’e eşittir – burada (/ 100) 15’e verilir, ancak herhangi bir sayıda ondalık basamağa göre hesaplanabilir.

Karşılaştırma yapıldığında, h ve e’deki deneysel belirsizlik göz önüne alındığında, NIST değerlendirmesi yukarıda tanımlanan değişmez dizide 965’in ortalarında 6 civarında yukarı veya aşağı değişir. Aşağıdaki tablo, h-bar değerlerini, e, bunların hesaplanan oranlarını ve arşivlerinin her yılında a için gerçek NIST seçimini ve ayrıca standart iki basamaklı + / deneysel belirsizliğin bulunduğu 1973 CODATA’yı vermektedir. parantez içinde kalın yazı.

yıl: h-bar = Nh * 10 ^ -34 Js e = Ne * 10 ^ -19 C h / e ^ 2 = a = NIST değeri &  (SD):
2006: 1.054571.628 (053) 1.602176.487 (040) 137.035999.661 137.035999.679 (094)
2002: 1.054571.680 (18x) 1.602176.530 (14x) 137.035999.063 137.035999.11o (46x)
1998: 1.054571.596 (082) 1.602176.462 (063) 137.035999.779 137.035999.76o (50x)
1986: 1.054572.66x (63x) 1.602177.33x (49x) 137.035989.558 137.0359895xx (61xx)
1973: 1.0545887xx (57xx) 1.6021892xx (46xx) 137.036043335 137.036.040 (11x)

Bu nedenle, NIST seçiminin kabaca yalnızca h ve e için ölçülen değerlerle belirlendiği görülmektedir. Bununla birlikte (http://physics.nist.gov/cuu/Constants/alpha.html adresinde açıklandığı gibi) 80’li yılların ilgisi, her ikisiyle de bağımsız olarak desteklendiği üzere, kuantum Hall etkisinden yararlanarak doğrudan bir belirleme sağlayan yeni bir yaklaşıma kaydı. elektron manyetik moment anomalisinin teorisi ve deneyi, böylece zaten daha ince ayarlanmış belirsizliğini azaltır. Yine de, manyetik moment g / 2 faktörünün geliştirilmiş bir ölçümünün 2006 ortasında yayınlanması 20 yıl sürdü; bu grupların a için tahmini (A 🙂 137.035999710 (96) idi – yeni NIST listesindeki çok azalan belirsizliği açıklıyordu. , h-bar ve e ile karşılaştırıldığında. Ancak, son zamanlarda (B 🙂 sayısal bir hata Bununla birlikte, son zamanlarda (B 🙂 ilk QED hesaplamasında bir sayısal hata (http://hussle.harvard.edu/~gabrielse/gabrielse/papers/2006/NewFineStructureConstant.pdf) a’nın değerini (B 🙂 137.035999070 (98) ‘e kaydıran 🙂 keşfedildi.

Neredeyse aynı derecede küçük bir belirsizliği yansıtsa da, bu değerlendirme, çeşitli deneylerle bağımsız olarak belirlenen h-bar ve temel yük tahminleriyle uyumlu NIST değerinin açıkça dışındadır. NIST’in bunu halletmek için üç yılı var, ancak bu arada utanç verici bir ironi ile karşı karşıya kalıyor, çünkü en azından h ve e için 06 seçenek, a için beklenen uyuma doğru hafifçe çarpık görünüyor. Örneğin, h ve e için 06 verilerinin son üç basamağını saf a sayımıza uyacak şekilde ayarlamak, tek başına e’ye h628 / e487.065 oranına algılanamaz bir ayarlama sağlar. QCD hatası, 2007’deki fiili NIST yayınından önce düzeltilmiş olsaydı, h626 / e489’a eşit olarak kolayca ayarlanabilirdi; karşılaştırmalı 02 ve 98 verisine göre a’nın son 3 hanesindeki tutarlılığını sorgulamakla birlikte. Her durumda, bu sorunu tamamen çözmek için h ve e için hatalarda karşılaştırılabilir bir azalma için çoklu deneysel tasarımlarda çok daha büyük iyileştirmeler gerekecektir.

Ancak yine, o zaman bile, ne kadar kesin bir şekilde metrik ölçü korunursa korunursa, yine de sonsuz derecede gerçek kesinlikten yoksun, saf fs-sayımız h628 / e487’nin mevcut değerlerine tam olarak uyuyor. Önceki bağlamda, yakın zamanda James Gilson (http://www.maths.qmul.ac.uk/~jgg/page5.html) adında bir matematikçinin de saf bir sayısal = 137.0359997867 tasarladığını keşfettim … revize edilmiş 98 -01 standardı. Gilson, W ve Z zayıf ayarlı bozonun kütleleri arasındaki boyutsuz oran gibi standart modelin çok sayıda parametresini de hesapladığını iddia ediyor. Kendisinin hem Z hem de W kütlelerini kendi başına türetebilen eşdeğerlikler kullanarak tek bir İspat oluşturamayacağını biliyorum, bu yüzden kanıtlanmış, ağır kuarkların, Higgs alanlarının veya hadronların kesin kütleleri (http://ezinearticles.com/?The -Z-Boson-Mass-And-Its-Formula-As-Multiple-Proofs-In-One-Nefis-Kase-Of-Puding & id = 757900), bu da kendileri üzerinde tek bir boyutsuz totolojinin sonucudur.

1/241 kesirinin sayısal farklılığı, kişinin fiziksel olarak anlamlı boyutsuz denklemler oluşturmasına izin verir. Bunun yerine Gilsons numerolojisini veya Gabreilse et al. al., fs sayısı için, ya bu ayrıklığı, kesin öz tutarlılığı ve anlamlı bir sayısal denklem yazabilme yeteneğini yok ederdi! Bunun tersine, 241 tamsayısını tam anlamıyla aradıktan ve / veya bulduktan ve ardından elde edilen Monolith Sayısından tam ince yapı sayısal sabitini türettikten sonra, altı kuarkın tümünü hesaplamanın yaklaşık 2 hafta sürmesi belki de şaşırtıcı değildir. gerçek boyutsuz analiz ve çeşitli ince yapılandırılmış ilişkileri kullanan kitleler.

Ama şimdi 137 tamsayısından daha fazla ince yapı sayısından bahsetmediğimiz için, sonuç tam olarak Grosss sorusunu yanıtlıyor. Fiziksel evreni karakterize eden boyutsuz parametreler için (alfa dahil), parçacık kütleleri gibi tüm metrik parametrelerin set denklemlerinden türetilebildiği tek bir birleşik boyutsuz haritalama sistemi olmayan seçili metrik parametreler arasındaki oranlardır. Standart model, birine tek bir parametreler sistemi verir, ancak tek bir sistem içinde herhangi birini ve / veya tümünü hesaplama veya tahmin etme yolu yoktur, bu nedenle deneysel parametreler keyfi olarak elle yerleştirilir. Son ironi: Kuark, Higgs veya hadron için katı bir ampirik kanıt tanıyamayan deneyciler tarafından bir numerolog olarak küçük düşürülmeye mahkumum, yüksek enerjide en kesin olarak bilinen ve en ağır kütle için mevcut standardı tam olarak hesaplamak için kullanılan kütleler. fizik. Bu yüzden aptal gulyabanilere karşı koyun: Ampirik onay, şefin bir Puding Proof’u sunmadan önce üstüne koyduğu son kirazdır, aklı başında hiçbir insan sırf onu asla kendisi monte edemediği için direnemez ya da direnmemelidir, bu yüzden bunun yerine taklit edilen bir karışıklık gerçek anlaşma yapar benzemez – çünkü bu pudingin temeli kavunlardan yapılır, ben Mumbers diyorum, ki bunlar gerçekten sadece sayılar, saf ve basit!