Планковский импульс и крупица материи

О расчете величины скорость света в вакууме
Р. А. Юсупов
свободный исследователь
Виртуальный университет, лаборатория физики и космологии
690018, Владивосток, Россия
03 октября 2014 г
Скорость света в вакууме, наряду с гравитационной постоянной Ньютона и
элементарным зарядом, является одной из трех фундаментальных физических величин.
В настоящей статье представлены результаты авторского исследования вопроса о
смысле физической величины скорость света в вакууме. Отправным пунктом
исследований стала констатация существования минимальных натуральных величин
массы, длины и времени в природе. Это привело к понятию натуральной единицы
времени. Отправной точкой исследований явилась физическая величина планковский
импульс. Смысл величины планковский импульс привел к пониманию разности между
натуральной единицей времени и секундой. В статье раскрыт смысл постоянной тонкой
структуры.
Ключевые слова: материя, природа, крупица материи, планковский импульс, постоянная
тонкой структуры, скорость света в вакууме.
УДК: 53.01, 53.081.6, 524.934
PACS numbers: 06.20.F-, 06.30.Ft, 06.20.Jr
Содержание
1.
Введение (1).
2.
Базовые единицы: масса, длина, время (2).
3.
Планковский импульс и крупица материи (3).
4.
Метрическая система единиц и СИ (4).
5.
Натуральная единица времени и универсальная шкала (5).
6.
Единица времени секунда (7).
7.
Планковский импульс и постоянная тонкой структуры (8).
8.
Вычисление скорости света (9).
9.
Заключение (11).
Список литературы (12).
1. Введение
Окружающий нас мир материален. Природа материальна. Автор придерживается
материалистического взгляда на окружающий мир. Что такое материя? Это наиболее
1
Yusupov Robert Speed of light 03.10.14
общее понятие для обозначения начальной сущности, первоосновы природы. На этот
вопрос Ленин В. И. в своем труде “Материализм и эмпириокритицизм” [1] отвечает так:
“Материя есть философская категория для обозначения объективной реальности,
которая дана человеку в ощущениях его, которая копируется, фотографируется,
отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них”. Автор в своих
произведениях, конкретизирует понятие материя. По мнению автора, вся материя
Вселенной собрана и сосредоточена в крупицах материи. Автор в своих произведениях
вводит в рассмотрение физическую величину элементарное количество материи. Эти
положения и ряд других выводов используются в настоящей статье. Более подробную
информацию по этим и другим вопросам мироустройства можно найти в статье автора
“Теория природы (YRA-гипотеза)” [2]. На вопрос: “Чему равна скорость света в
вакууме?”, есть простой ответ: 𝑐 = 299 792 458 𝑚 𝑠 −1 . Это экспериментально
установленный факт. Скорость света является фундаментальной физической величиной.
Никто не возражает. Сформулируем вопрос иначе: “Действительно ли в природе, за
интервал времени равный 1 секунде, свет (фотон) проходит расстояние, равное
299 792 458 метров?” Выяснению ответа на этот вопрос и посвящена настоящая статья.
2. Базовые единицы: масса, длина, время
Что такое интервал длины в 299 792 458 m понятно. Это интервал числовой оси
[0; 299 792 458] при масштабе 1 m. А что такое интервал времени в 1 s? Кто объяснит?
Какой интервал шкалы времени или числовой оси принять за интервал равный 1
секунде. В справочнике “Физические величины” [3] Чертова А. Г. дается определение:
“Интервал времени – время, истекшее между двумя событиями”. Это определение
отсылает нас к менее определенному (нефизическому) понятию событие. Получается,
что событие первично, а время вторично. Что-то не так в этом определении. По мнению
автора, интервал времени, - это интервал шкалы времени, т. е. числовой интервал.
Приведем шкалу времени (единица 1 𝑢𝑡) к единому масштабу со шкалой длины (единица
1 𝑚) и со шкалой массы (единица 1 𝑘𝑔) и совместим эти три шкалы на одной числовой
оси, так чтобы совпали начальные нулевые значения и единичные значения всех трех
шкал. Неделимый символ “ut” означает “unit of the time”, единица времени. Эта единица
не обязательно может быть (и не обязательно должна быть) равной 1 𝑠. Но эта единица
обязательно должна быть натуральной единицей времени. Что это означает? Единица
длины 1 𝑚 это произвольная, случайная, но природная единица, она реально существует
в природе, мы всегда сможем отмерить расстояние длиной в 1 𝑚. Мы также на числовой
оси можем отметить (от начала координат) интервал любой конечной длины. Единица
2
Yusupov Robert Speed of light 03.10.14
массы 1 𝑘𝑔 также произвольная, случайная единица. Но и она также природная единица.
Она реально существует в природе, и мы всегда можем отмерить массу в 1 𝑘𝑔. Мы
можем измерить также любую конечную массу. Числовое значение этой массы мы
можем указать на числовой оси. В своей практической потребности человек выбирает
произвольные единицы массы (1 𝑘𝑔) и длины (1 𝑚). Это по большому счету случайный
выбор. Люди и единицу времени (1 𝑠) также выбирают произвольно, случайно. По
умолчанию считается, что все эти величины, длины, массы и времени независимые друг
от друга величины. Это так решили люди. А так ли это обстоит в природе. Давайте
подумаем.
3. Планковский импульс и крупица материи
Рассмотрим физическую величину планковский импульс:
𝐼𝑃𝑙 =
𝑙𝑃𝑙 ∙𝑚𝑃𝑙
𝑡𝑃𝑙
= 6,525 ∙
𝑚∙𝑘𝑔
𝑐
.
Планковские величины планковская длина (𝑙𝑃𝑙 ), планковская масса (𝑚𝑃𝑙 ), планковское
время (𝑡𝑃𝑙 ), воплощают в себе идею о дискретности природы на планковском уровне,
масштабе. Планковские величины также являются следствием идеи о наличии
минимальных величин массы, длины и времени в природе. Именно поэтому они и были
введены в физику. Что же тогда выражает величина планковского импульса (𝐼𝑃𝑙 )? Если
внимательно посмотреть на формулу планковского импульса ( 𝐼𝑃𝑙 ), то становится
понятным, что эта формула выражает существенную внутреннюю связь между этими
минимальными величинами. Тогда, по идее, планковский импульс должен быть
постоянной величиной. Но планковские величины {𝑙𝑃𝑙 , 𝑚𝑃𝑙 , 𝑡𝑃𝑙 }связаны между собой
через планковский импульс ( 𝐼𝑃𝑙 ), который является постоянной величиной. Получается,
что планковские величины {𝑙𝑃𝑙 , 𝑚𝑃𝑙 , 𝑡𝑃𝑙 } зависимы между собой. Эта естественная связь.
Легко видеть, что если две величины независимы, то третья величина будет зависимой
от этих двух. Например, если приведенное выше равенство записать в виде:
𝑙𝑃𝑙 ∙ 𝑚𝑃𝑙 = {𝐼𝑃𝑙 } ∙ 𝑡𝑃𝑙 ,
то при условии независимости величин планковской длины (𝑙𝑃𝑙 ) и планковской массы
(𝑚𝑃𝑙 ), планковское время (𝑡𝑃𝑙 ) является зависимой величиной. Сами по себе ни
планковская масса, ни планковская длина, ни планковское время не могут существовать
по отдельности. Они не могут быть отвлеченными, виртуальными понятиями в природе.
Но природа материальна, поэтому должна существовать некая материальная связь между
3
Yusupov Robert Speed of light 03.10.14
этими величинами. Материя является единственной сущностью природы. Значит,
материальная связь есть просто некая материальная сущность, микроскопический
сгусток материи, крупица материи, “атом” материи. И тогда эти минимальные величины
должны задавать соответствующие характеристики крупицы материи. Этими
характеристиками являются минимальная масса, минимальная длина и минимальное
время, т. е. планковские величины {𝑙𝑃𝑙 , 𝑚𝑃𝑙 , 𝑡𝑃𝑙 }. Но материя первична и значит, крупица
материи первична. Поэтому крупица материи определяет, задает собой, если можно так
выразиться, свои “собственные” параметры, которые и являются планковской массой,
планковской длиной и планковским временем {𝑙𝑃𝑙 , 𝑚𝑃𝑙 , 𝑡𝑃𝑙 }. Природа, ее сущность
материя, конкретное проявление материи в виде крупицы материи определяют, задают
минимальные натуральные величины, которые называются планковскими. Вот так
обстоит дело. Материя в природе представлена в виде элементарных материальных
образований, крупиц материи, а крупица материи задает минимальные, планковские
величины массы, длины и времени {𝑙𝑃𝑙 , 𝑚𝑃𝑙 , 𝑡𝑃𝑙 }. Еще раз подтверждается старая истина:
материя первична, сущностью природы является материя. Итак, если идти от природы, и
от крупицы материи, от ее характеристик, как природных единиц, то должно иметь
место простое равенство:
𝑙𝑃𝑙 ∙𝑚𝑃𝑙
𝑡𝑃𝑙
𝑙 ∙𝑚𝑃𝑙
= 1 ∙ [ 𝑃𝑙𝑡
𝑃𝑙
].
(1)
Это равенство имеет силу закона природы. Это противоречит ранее приведенному
равенству. Но не может Природа, держать про этот случай, где-то в своей «памяти»
подгоночное число 6,525, это не естественно. Естественно, то, что планковский импульс
(𝐼𝑃𝑙 ), как импульс крупицы материи, должен равняться единице. Это мы должны
констатировать. Но это означает, что планковский импульс крупицы материи,
выраженный в природных единицах, имеет значение равное единице. Это и есть закон
мироздания, основной закон природы. Он отражает внутреннюю взаимосвязь
минимальных величин природы, являющихся характеристиками крупицы материи, а
значит и самой природы. В наших обозначениях это есть планковские величины:
планковская масса, планковская длина и планковское время {𝑙𝑃𝑙 , 𝑚𝑃𝑙 , 𝑡𝑃𝑙 }. И это
зависимые величины:
𝑙𝑃𝑙 ∙ 𝑚𝑃𝑙 = 𝑡𝑃𝑙 .
4. Метрическая система единиц и СИ
4
Yusupov Robert Speed of light 03.10.14
При использовании метрической системы единиц (или СИ) мы должны учитывать эту
внутреннюю связь, зависимость. Если мы выбираем произвольно единицу массы 1 kg и
единицу длины 1 m, то единицу времени 1 ut мы должны взять в соответствии с этим
равенством. Это будет соответствие природе. Пусть, например, 1 kg = 𝑘𝑚 ∙ 𝑚𝑃𝑙 и 1 m =
𝑘𝑙 ∙ 𝑙𝑃𝑙 , тогда единицу времени мы должны взять такую 1 𝑢𝑡 = (𝑘𝑚 ∙ 𝑘𝑙 ) ∙ 𝑡𝑃𝑙 . В этом
случае мы будем иметь для планковского импульса (𝐼𝑃𝑙 ), следующее равенство
относительно новой {𝑘𝑔, 𝑚, 𝑢𝑡}системы единиц:
𝑙𝑃𝑙 ∙𝑚𝑃𝑙
𝑡𝑃𝑙
=
−1 ∙kg)
(𝑘𝑙−1 ∙𝑚)∙(𝑘𝑚
(𝑘𝑚 ∙𝑘𝑙 )−1 ∙ut
=1∙[
m∙kg
ut
].
Таким образом, в этом равенстве будет заложен основной закон природы. Закон природы
имеет место относительно минимальных натуральных единиц (𝐼𝑃𝑙 = 1) и он имеет место
относительно системы единиц {𝑘𝑔, 𝑚, 𝑢𝑡}. Единицы новых величин массы (1 kg), длины
(1 m) и времени (1 ut) в этом равенстве будут согласованны между собой,
соответствовать природе и все вместе (собранные в величине планковского импульса)
выражать суть природы. Выбранная, в соответствии с этим равенством (т. е. в согласии и
в соответствии с природой, с ее основным законом), единица времени 1 ut уже не будет
произвольной, не будет случайной, она будет зависимой и однозначно определяемой
величиной. Единица времени (1 ut) будет предопределена (задаваться) единицами массы
(1 kg) и длины (1 m). Произведение коэффициентов (𝑘𝑚 ∙ 𝑘𝑙 ) будет коэффициентом
пропорциональности (связи) для новой единицы времени. На этом основании, можно
говорить о новой единице времени (1 ut), как о природной единице времени, внутренне,
неразрывно связанной с двумя другими единицами, которые произвольно, случайным
образом были предварительно выбраны. Это единицы массы (1 kg) и длины (1 m). Все
это находит свое отражение в величине планковского импульса (𝐼𝑃𝑙 ), относительно
новых единиц, и числовое значение этой величины есть единица:
𝐼𝑃𝑙 =
𝑙𝑃𝑙 ∙𝑚𝑃𝑙
𝑡𝑃𝑙
=1∙[
m∙kg
ut
].
5. Натуральная единица времени и универсальная шкала
Итак, единица времени (1 ut) является натуральной единицей времени. Получается, что
наряду с произвольным нашим выбором двух новых единиц длины и массы, природа
упрямо «рекомендует» нам свою единицу времени. Это будет натуральная единица (1 ut)
времени. Все сказанное выше относительно натуральных минимальных единиц можно
представить графически, с помощью числовой оси. Совместим на единой числовой оси,
5
Yusupov Robert Speed of light 03.10.14
(в одном масштабе разумеется) шкалы длины (единица 1 m), массы (единица 1 kg) и
природного времени (единица 1 ut). При этом совмещении начальные точки отсчета всех
шкал совместятся с нулем числовой оси, а единичные точки шкал совместятся с
единицей числовой оси. Этим мы по сути дела превратили числовую ось в
универсальную шкалу отсчета. Единой мерой (единицей, единичным интервалом
универсальной шкалы) мы теперь сможем измерять разносортные сущности массу,
длину и время. Понятно, что за единой мерой “всего и вся”, которую можно назвать
мерилом, в природе может стоять только материя и ее элементарная сущность крупица
материи. Значит, числовая ось может быть ассоциирована со шкалой материи. Поэтому
по этой универсальной шкале (шкале материи) мы можем измерять массу, длину и
время. Масштаб известен, единица универсальной шкалы соответствует 1 kg = 𝑘𝑚 ∙ 𝑚𝑃𝑙
и 1 m = 𝑘𝑙 ∙ 𝑙𝑃𝑙 и 1 𝑢𝑡 = (𝑘𝑚 ∙ 𝑘𝑙 ) ∙ 𝑡𝑃𝑙 . А также единица универсальной шкалы
соответствует единице количества материи. Заметим, что на взаимосвязь между
минимальными величинами природы, задаваемую формулой планковского импульса (1)
можно взглянуть и по-иному. Можно, например, предположить, что элементарные
величины являются векторными величинами. Тогда можно записать следующее
равенство для векторного произведения (длина вектора):
̂
|𝑚
⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑁 × 𝑙⃗⃗⃗𝑁 | = |[𝑚
⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑁 , 𝑙⃗⃗⃗𝑁 ]| = |𝑚
⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑁 | ∙ |𝑙⃗⃗⃗𝑁 | ∙ sin(𝑚
⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑁 , 𝑙⃗⃗⃗𝑁 ).
̂
Если векторы 𝑚
⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑁 и ⃗⃗⃗
𝑙𝑁 ортогональны, то sin(𝑚
⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑁 , 𝑙⃗⃗⃗𝑁 ) = 1 и, следовательно,
|𝑚
⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑁 × 𝑙⃗⃗⃗𝑁 | = |[𝑚
⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑁 , 𝑙⃗⃗⃗𝑁 ]| = |𝑚
⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑁 | ∙ |𝑙⃗⃗⃗𝑁 |.
Поэтому, если положить 𝑡⃗⃗⃗⃗𝑁 = 𝑚
⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑁 × 𝑙⃗⃗⃗𝑁 , то тройка векторов {𝑚
⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑁 , 𝑙⃗⃗⃗𝑁 , 𝑡⃗⃗⃗⃗𝑁 }, соответствующая
элементарным величинам, будет ортогональной. Эта тройка векторов выражает
неразрывную внутреннюю природную связь характеристик крупицы материи. Векторное
равенство (𝑡⃗⃗⃗⃗𝑁 = 𝑚
⃗⃗⃗⃗⃗⃗𝑁 × 𝑙⃗⃗⃗𝑁 ) означает естественную согласованность минимальных величин
природы. Продолжим повествование. В силу ранее сказанного, можно массу, длину,
время (все эти сущности) измерять с помощью одной универсальной шкалы. Единицей
масштаба этой универсальной шкалы является единица количества материи или просто
единица материи. Только при таком совмещении всех четырех шкал (это есть
соответствие природе), станет возможным сравнивать и сопоставлять все эти сущности
посредством единой меры (мерило). Еще раз отметим, что при произвольном выборе
единиц массы и длины, природная единица времени не может быть произвольной, она
уже определена этим выбором: 1 𝑢𝑡 = (𝑘𝑚 ∙ 𝑘𝑙 ) ∙ 𝑡𝑃𝑙 или 𝑘𝑡 = 𝑘𝑚 ∙ 𝑘𝑙 . Здесь отражается
6
Yusupov Robert Speed of light 03.10.14
внутреннее природное единство минимальных величин массы, длины и времени. Это
проявление сути природы.
6. Единица времени секунда
Для природной единицы времени (1 𝑢𝑡) все понятно, теперь перейдем к секунде.
Является ли наша единица времени, секунда одновременно и природной единицей
времени? Скорее всего, нет, ведь выбор секунды был произвольным, случайным. Если
секунда не является природной единицей времени (а это, скорее всего, так и есть), то
относительно метрической системы единиц (и СИ) имеет место соотношение:
𝐼𝑃𝑙 =
𝑙𝑃𝑙 ∙𝑚𝑃𝑙
𝑡𝑃𝑙
=I∙[
m∙kg
s
]≠1∙[
m∙kg
s
],
где I – числовое значение планковского импульса (𝐼𝑃𝑙 ). Отсюда следует:
𝑙𝑃𝑙 ∙ 𝑚𝑃𝑙 = I ∙ 𝑡𝑃𝑙 и 𝑘𝑚 ∙ 𝑘𝑙 = I ∙ 𝑘𝑡 , I ≠ 1.
В начале статьи приводилось значение планковского импульса. С учетом последующих
разъяснений можно записать следующие равенства:
1 𝑢𝑡 = 1 𝑠⁄6,525 , 1 𝑠 = 6,525 𝑢𝑡.
В переложении на универсальную шкалу отчета это означает, что нашей единице
времени секунде на этой шкале отсчета соответствует точка с координатой 6,525, тогда
как природной единице времени соответствует единица универсальной шкалы. Это
также означает, что временная длительность единицы натурального времени меньше
временной длительности секунды. Числовое значение планковского импульса и задает
это расхождение временной длительности. Понятно, что числовое значение 6,525
планковского импульса вычислено исходя из планковских величин, а не найдено
экспериментальным путем. Нам же надо экспериментально вычислить числовое
значение величины импульса
(1 m)∙(1 kg)
, аналогично тому, как мы вычислили
1s
1𝑚
экспериментально скорость света в вакууме { 1 𝑠 } = {𝑐 −1 } и гравитационную постоянную
1 𝑚3
Ньютона {(1 𝑘𝑔)∙(1 𝑠2 )} = {𝐺 −1 }. Фигурные скобки в этих равенствах обозначают числовые
значения соответствующих физических величин. Но мы не знаем, как найти числовое
значение величины импульса
(1 m)∙(1 kg)
1s
. Поэтому на помощь приходит гипотеза.
7
Yusupov Robert Speed of light 03.10.14
7. Планковский импульс и постоянная тонкой структуры
Гипотеза. Имеет место следующее равенство {
(1 m)∙(1 kg)
1s
} = 𝛼, где 𝛼 – постоянная тонкой
структуры, а выражение в фигурных скобках обозначает числовое значение величины.
Из этой гипотезы следует, что планковский импульс (𝐼𝑃𝑙 ) будет равен равен:
𝐼𝑃𝑙 = 𝛼 −1 ∙
𝑘𝑔∙𝑚
𝑠
.
Из этой гипотезы также следует (с учетом ранее сказанного), что временная
длительность природной единицы времени (интервал универсальной числовой оси) и
временная длительность секунды (тоже интервал этой оси) связаны между собой
соотношениями:
1 𝑢𝑡 = 𝛼 𝑠, 1 𝑠 = 𝛼 −1 𝑢𝑡.
Этим единицам времени на универсальной оси будут соответствовать интервалы
различной длины. Единице природного времени будет соответствовать интервал [0, 1],
длиной 1. Единице нашего времени секунде будет соответствовать интервал [0, 𝛼 −1 ],
длиной в 𝛼 −1 единиц. Когда мы говорим о скорости, мы говорим об отношении длины
(пройденного расстояния) к единице временной длительности. При одной и той же длине
(пройденном расстоянии) и разных временных длительностях получаются разные
скорости. Так же мы вычисляем и скорость света. Поэтому скорость света рассчитанная,
как отношение пройденного пути к затраченному времени, хотя и будет иметь один
размер физической величины, но будет иметь различные числовые значения для
природной единицы времени и секунды. Мы знаем скорость света в вакууме
𝑐 = 299792458
𝑚
𝑠
. Значит, скорость света в вакууме относительно природной единицы
времени должна быть равна следующей величине:
𝑐 = 299 792 458
𝑚
𝑠
= 299 792 458
𝑚
𝛼−1 𝑢𝑡
𝑚
= 299 792 458 ∙ 𝛼 ,
𝑢𝑡
что примерно в 137 раз меньше значения 299 792 458. Когда выше мы уже упоминали
про расчет скорости света в вакууме, имелось в виду отношение двух интервалов
универсальной оси. Один интервал является длиной пройденного светом (фотоном)
расстояния в m, другой интервал является соответствующим этому расстоянию
интервалом временной длительности (времени движения фотона). С длиной
(расстоянием) вопросов не возникает. Возникает вопрос о длительности времени и
соответствующем этой длительности интервале универсальной оси.
8
Yusupov Robert Speed of light 03.10.14
8. Вычисление скорости света
Как мы определяли длину “временного” интервала во время эксперимента по
определению скорости света в вакууме? Ответ однозначный, - никак. Мы при расчете
скорости света не использовали только, что приведенные доводы. Мы определяли
скорость света не прямым измерением временного интервала, а действовали другим,
обходным путем. Какой же это другой путь? Давайте разберемся. Предположим, что нам
известны минимальные природные единицы массы, длины и времени 𝑚𝑁 , 𝑙𝑁 , 𝑡𝑁 , и их
связь с метрической системой единиц:
−1
𝑚𝑁 = 𝑘𝑚
∙ 𝑘𝑔
𝑘𝑚 ∙ 𝑚𝑁 = 1 ∙ 𝑘𝑔
−1
{ 𝑘𝑙 ∙ 𝑙𝑁 = 1 ∙ 𝑚 или { 𝑙𝑁 = 𝑘𝑙 ∙ 𝑚 ,
𝑘𝑡 ∙ 𝑡𝑁 = 1 ∙ 𝑠
𝑡𝑁 = 𝑘𝑡−1 ∙ 𝑠
где 𝑘𝑚 , 𝑘𝑙 , 𝑘𝑡 – числовые коэффициенты связи. Автор исследовал эту тему и пришел к
выводу, что планковские величины {𝑚𝑃𝑙 , 𝑙𝑃𝑙 , 𝑡𝑃𝑙 } не являются минимальными
натуральными единицами {𝑚𝑁 , 𝑙𝑁 , 𝑡𝑁 }. Не останавливаясь на деталях и подробностях
исследования, которые описаны в статье автора [2], приведем конечные результаты:
−1
𝑘𝑚 = 299 792 458
𝑘𝑚
= 3,33564 ∙ 10−9
{𝑘𝑙 = 4,03726 ∙ 1035 , отсюда {𝑘𝑙−1 = 2,47693 ∙ 10−36 ,
𝑘𝑡 = 1,21034 ∙ 1044
𝑘𝑡−1 = 8,26215 ∙ 10−45
𝑚𝑁 = 3,33564 ∙ 10−9 ∙ 𝑘𝑔
1 ∙ 𝑘𝑔 = 4,03726 ∙ 1035 𝑚𝑁
−36
{ 𝑙𝑁 = 2,47693 ∙ 10
∙ 𝑚 , откуда { 1 ∙ 𝑚 = 299 792 458 𝑙𝑁 .
−45
1 ∙ 𝑠 = 1,21034 ∙ 1044 𝑡𝑁
𝑡𝑁 = 8,26215 ∙ 10
∙𝑠
Скорость света в вакууме и гравитационная постоянная Ньютона определяются так:
𝑙
𝑙
𝑐 = 𝑡𝑁 = 1 ∙ [𝑡𝑁 ]
𝑁
𝑁
{
.
𝑙3
𝑙3
𝐺 = 𝑚 𝑁∙𝑡 2 = 1 ∙ [𝑚 𝑁∙𝑡 2 ]
𝑁 𝑁
𝑁 𝑁
Это определение относительно системы натуральных единиц. Относительно же
метрической системы единиц (и СИ) эти определения примут вид:
𝑙
{
𝑐 = 𝑡𝑁 =
𝑙3
𝐺 = 𝑚 𝑁∙𝑡 2 =
𝑁 𝑁
𝑘𝑙−1 ∙𝑚
𝑘 −1
𝑚
= 𝑘𝑙−1 ∙ [ 𝑠 ]
𝑘𝑡−1 ∙𝑠
𝑁
𝑡
−3
(𝑘𝑙 ∙𝑚3 )
−1 ∙𝑘𝑔)∙(𝑘 −2 ∙𝑠2 )
(𝑘𝑚
𝑡
.
𝑘 −3
𝑚3
= 𝑘 −1𝑙∙𝑘−2 ∙ [𝑘𝑔∙𝑠2 ]
𝑚
𝑡
9
Yusupov Robert Speed of light 03.10.14
Из последних определений видно, что величина скорость света в вакууме и величина
гравитационная постоянная Ньютона определяются через значения коэффициентов связи
𝑘𝑚 , 𝑘𝑙 , 𝑘𝑡 . Если эти коэффициенты подставить в формулу скорости света в вакууме, то
𝑚
мы получим 𝑐 = 299 792 458 ∙ [ 𝑠 ]. Это в полном соответствии с экспериментальными
данными. По сути дела коэффициент 𝑘𝑡 играет роль частоты. Это частота вхождения
минимального времени 𝑡𝑁 в единицу времени, которую “определила” нам природа (1 𝑢𝑡)
или которая была выбрана людьми произвольно, случайным образом, - это секунда (1𝑠).
Это частота есть природная или “планковская” частота. Результат расчета числового
значения скорости света в вакууме по этому алгоритму (по частоте) никаким образом не
зависит от реальной временной длительности единицы времени (и минимального
времени 𝑡𝑁 тоже). И для временной длительности равной единице натурального времени
(1 𝑢𝑡) и для временной длительности равной одной секунде (1𝑠) получается одно и то же
числовое значение 299 792 458. Экспериментальное определение приводит нас к
значению:
𝑚
𝑐 = 299 792 458 ∙ [ 𝑠 ].
𝑚
К значению 𝑐 = 299 792 458 ∙ [𝑢𝑡] приводят и теоретические расчеты автора,
приведенные в настоящей статье. Казалось бы, что из этих двух равенств, можно было
сделать вывод 𝑠 ≡ 𝑢𝑡, т. е. секунда и натуральная единица времени это одна и та же
величина. Однако это не так. Это разные единицы времени. И они имеют разные
временные длительности. Формула элементарного импульса приводит к следствию:
1
𝑙𝑛 = 𝑚 ∙ 𝑡𝑁 .
𝑛
−1
Если считать величину 𝑚𝑁
постоянной величиной, что практически так и есть, то
можно считать элементарные величины длины и времени пропорциональными
величинами. Тогда рассчитывая скорость света как отношение соответствующих
интервалов расстояния s, пройденного фотоном, и затраченного на это время t, мы
получим:
𝑠
𝑘∙𝑙
𝑙
1
{𝑡 } = {𝑘∙𝑡𝑛 } = {𝑡𝑛 } = {𝑚 } = 299 792 458.
𝑛
𝑛
𝑛
Для любых интервалов длины s и времени t, в том числе и для единиц времени
натуральной единицы и секунды получим одно и то же указанное выше значение. Но
реально это будет расстоянием в m проходимым фотоном за единицу натурального
10
Yusupov Robert Speed of light 03.10.14
времени 1 𝑢𝑡. Тогда расстояние проходимое фотоном света за одну секунду (1 s) ,будет
равно:
299 792 458 ∙ 𝛼 −1 𝑚 = 41 082 358 997 𝑚.
Это и будет “правильной” скоростью света в вакууме. Получается, что при расчете
скорости света мы определили скорость относительно единицы натурального времени, а
не относительно секунды. И мы пользуемся этой величиной скорости. Мы правильно
определили числовую величину скорости света в вакууме. Но мы неправильно
𝑚
𝑚
приписали единицу этой величине, вместо единицы [𝑢𝑡], мы приписали единицу [ 𝑠 ]. Мы
ошиблись в наших расчетах скорости света в вакууме. Реальная скорость света
относительно секунды будет больше рассчитанной почти в 137 раз. Реальная скорость
света равна:
𝑚
𝑚
𝑐 = 299 792 458 ∙ 𝛼 −1 [ 𝑠 ] = 41 082 358 997 [ 𝑠 ].
Это означает следующее: за временную длительность, равную 1 s фотон пролетит
расстояние равное 41 082 358 997 м. За временную длительность равную единице
натурального времени (1 𝑢𝑡 = 𝛼 −1 𝑠) фотон пролетит расстояние, равное 299 792 458 м.
Мы ошиблись в расчетах скорости света в вакууме. Ошибка возникла потому, что мы
неявным образом отождествили нашу единицу времени, секунду и природную единицу
времени. Мы подспудно, неосознанно, не замечая этого, вопреки нашему произвольному
выбору единицы времени, секунды, использовали в своей жизни и практике реальную
натуральную единицу времени (1 𝑢𝑡), называя ее секундой. Это давало нам правильное,
натуральное числовое значение скорости света в вакууме. Таковы факты.
9. Заключение
Стоит сказать кратко. Физическая величина скорость света в вакууме имеет вполне
определенный размер, но разные числовые значения относительно систем натурального
и нашего обычного времени. Эта величина равна:
𝑚
𝑚
𝑐 = 299 792 458 ∙ [𝑢𝑡] = 41 082 358 997 [ 𝑠 ].
Этот вывод соответствует реальности, соответствует природе. Такова Природа. Автор
благодарен внуку Максиму за совместные прогулки, во время которых хорошо думалось
над проблемами, разрешенными в данной статье.
11
Yusupov Robert Speed of light 03.10.14
Список литературы
1.
Ленин В И Материализм и эмпириокритицизм. Критические заметки об одной
реакционной философии. ПСС, изд. 5, т. 18 (М.: ИПЛ, 1968)
2.
Юсупов Р А http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/13905.html (доступ 03.10.14)
3.
Чертов А Г Физические величины (терминология, определения, обозначения,
размерности, единицы): Справочник (М.: “Аквариум”, 1997)
12
Yusupov Robert Speed of light 03.10.14