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
