Нарийн бүтцийн тогтмолыг тооцоолох томъёо. Нарийн бүтцийн тогтмол нь үнэхээр тогтмол байдаг

Профессор Жералд Габриэлс тэргүүтэй Харвардын их сургуулийн физикчид маш нарийн туршилт хийсэн нь нарийн бүтцийн тогтмолын тоон утгыг мэдэгдэхүйц боловсронгуй болгох боломжийг олгосон юм. Тэд сэтгүүлд нэгэн зэрэг гарсан хоёр нийтлэлд үр дүнгээ нийтлэв Физик тойм захидал(97, 030801 ба 97, 030802). Тэдгээрийн эхнийх нь хэмжилтийн өгөгдлийг, хоёр дахь нь эцсийн тооцоолол юм.

Нарийн бүтэц тогтмол - энэ нь томилогдсон Грек үсэг"альфа" (α) - Германы онолын физикч Арнольд Соммерфельд 1916 онд, бүр бүтээгдэхээс өмнө танилцуулсан. квант механик. Соммерфельд энэ нь энергийн түвшний давхар хуваагдлыг тодорхойлсон тооцоололд гарч ирсэн (мөн үүний дагуу спектрийн шугамууд) харьцангуй нөлөөллийн улмаас Бор загварын устөрөгчтэй төстэй атом. Энэ хуваагдлыг спектрийн нарийн бүтэц гэж нэрлэдэг тул тогтмолын нэр. Хожим нь энэ нь электроны тойрог зам ба эргэлтийн моментуудын харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүссэн бөгөөд энэ нь өөрөө харьцангуй нөлөө юм.

1916 онд спин гэсэн ойлголт хараахан гараагүй байсан бөгөөд Соммерфельд электроны энергийг шугаман хурдны харьцааны квадрат дотор тооцоолж үр дүнгээ гаргажээ. v(энэ нь тэр үед цэвэр сонгодог байдлаар тодорхойлогдож байсан) гэрлийн хурд хүртэл в, (v/в) 2 . Нарийн бүтцийн тогтмолыг эдгээр тооцоонд доод тойрог тойрог зам дахь электроны хурдыг гэрлийн хурдтай харьцуулсан харьцаагаар оруулсан болно. CGSE нэгж системд үүнийг энгийн томъёогоор бичдэг:

Энд д- электрон цэнэг; в- гэрлийн хурд, - багассан Планк тогтмол, эсвэл Дирак тогтмол ( = h/2π , Хаана h-Планкийн тогтмол нь энергийн хэмжээтэй холбоотой цахилгаан соронзон цацрагтүүний давтамжтай). α нь хэмжээсгүй хэмжигдэхүүн бөгөөд тоон утга нь 1/137-д маш ойрхон байна.

Бүтээлийн дараа нарийн бүтцийн тогтмолын физик утга нь эрс өөрчлөгдсөн квант электродинамик. Энэ онолын хувьд цахилгаан цэнэгтэй бөөмс нь виртуал фотон солилцох замаар харилцан үйлчилдэг. Нарийн бүтцийн тогтмол нь энэ харилцан үйлчлэлийн эрчмийг тодорхойлдог хэмжээсгүй параметр хэлбэрээр гарч ирдэг.

Тооцоолох үед "альфа" -ын үүрэг хамгийн тод илэрдэг янз бүрийн нөлөөквант электродинамикийн ойролцоо тооцооллын үндсэн арга болох Фейнманы диаграмыг ашиглан. Фейнманы диаграмын орой бүр нь тооцоолсон процессын далайцын тоон утгатай тэнцүү коэффициентийг оруулдаг. квадрат язгууральфагаас. Тооцоололд гарч буй дотоод шугамууд нь хоёр төгсгөлтэй байдаг тул ийм мөр бүрийг нэмбэл альфа-тай пропорциональ үржүүлэгчийг өгнө. Чухамдаа квант электродинамик дахь нарийн бүтцийн тогтмол нь бага байдаг тул тооцоолсон хэмжигдэхүүнүүдийг чадлынх нь хувьд цуваа болгон өргөжүүлэх замаар ойролцоогоор тооцоолол хийх боломжтой байдаг. Үнэн бол зарим диаграммыг тоолох нь хязгааргүй байдлыг өгдөг, гэхдээ квант электродинамикийн хувьд та дахин хэвийн болгох аргыг ашиглан тэднээс салж болно (гэхдээ эдгээр нь аль хэдийн дэлгэрэнгүй мэдээлэл юм).

60-аад оны сүүлээр квант электродинамикийг цахилгаан сул харилцан үйлчлэлийн нэгдсэн онол хэлбэрээр нэгтгэсэн. Энэ онолд "альфа" нь физик процессын шинж чанарын энергийн логарифмтай пропорциональ өсдөг тул тогтмол байхаа больсон. Соммерфельд томъёо нь цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн хамгийн бага боломжит энерги дэх "альфа"-ын хязгаарлагдмал утгатай тохирч байна. Учир нь хамгийн хөнгөн хэсгүүд нь цахилгаан цэнэгЭдгээр нь электрон ба позитрон бөгөөд электроны массыг гэрлийн хурдны квадратаар үржүүлсэнтэй тэнцэх энергийн үед энэ хамгийн багадаа хүрнэ. Зарим таамаглалаар альфа нь цаг хугацаанаас хамааралтай байж болох ч энэ нь хараахан нотлогдоогүй байна.

Квант электродинамик нь цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийн "хүч"-ийн тодорхой утгыг онолын хувьд олох боломжийг бидэнд олгодоггүй. Гэсэн хэдий ч α-аас хамааран зарим физик ажиглагдах хэмжигдэхүүнийг тооцоолж, дараа нь энэ үр дүнг туршилттай харьцуулах замаар тогтоож болно. Габриэлс болон түүний хамтран зохиогчид яг ийм зүйл хийсэн. Тэд Корнеллийн их сургуулийн профессор Тоичиро Киношита болон түүний япон мэргэжил нэгт Макико Нио (Makiko Nio) нарын энэ жил хэвлүүлсэн цочролын онолын дөрөв дэх эрэмбийн электроны дотоод соронзон моментийн тооцоог ашигласан. Биеийн үзлэг D, 73 , 013003, 2006). 1996 онд хэвлэгдсэн цочролын онолын гурав дахь эрэмбийн соронзон моментийн утгын залруулгыг тооцоолохын тулд Киношита, Нио нар суперкомпьютер дээр олон жилийн аналитик тооцоолол, тооцоолол хийх шаардлагатай байсан 891 Фейнманы диаграммд оруулсан хувь нэмрийг харгалзан үзэх шаардлагатай болсон.

Мэдэгдэж байгаагаар электроны соронзон момент нь түүний эргэлт ба Бор магнетоны бүтээгдэхүүнтэй пропорциональ байна. Пропорциональ коэффициентийг ихэвчлэн латин үсгээр тэмдэглэдэг g. 1928 онд Пол Диракийн боловсруулсан электроны харьцангуй онолын дагуу. g= 2. Энэ үнэ цэнийг хорин жилийн турш ердийн зүйл гэж үздэг байсан ч 1948 онд Поликарп Куш, Генри Фоли нар туршилтаар нотолсон. gойролцоогоор 2.002-той тэнцүү байна. Үүний зэрэгцээ квант электродинамикийг бүтээгчдийн нэг Жулиус Швингер онолын хувьд ижил утгыг олж авсан. Квант электродинамик нь илүүдлийг тайлбарладаг g-үүн дэх Диракын үнэ цэнийг давсан хүчин зүйл соронзон моменттөрсний улмаас нэмэгддэг виртуал бөөмсба вакуум туйлшрал. Түүнээс хойш g-факторыг туршилтаар нэгээс олон удаа хэмжиж, квант электродинамикийн тэгшитгэлд үндэслэн тооцоолсон ба үр дүн нь улам өндөр нарийвчлалтай давхцаж байв. 1987 онд Ханс Демельт болон түүний хамтрагчид хэмжилт хийжээ g- дөрвөн их наяд дахь хүчин зүйл, үүний төлөө Ханс Демелт хоёр жилийн дараа Нобелийн шагнал хүртсэн.

Киношита, Нио нарын тооцоолол нь төсөөлөх боломжтой болгосон g-Нарын бүтцийн тогтмол α-ийн дөрөв дэх зэрэгтэй пропорциональ гишүүнээр төгсдөг төгсгөлтэй Тейлорын цуваа хэлбэртэй хүчин зүйл. Демельтийн бүлгийн үр дүнгийн нарийвчлал нь энэ утгыг туршилтаар шалгахад хангалтгүй байв. Габриэлс болон түүний багийнхан дахин хэмжилт хийсэн gТэд нэг электрон циклотрон гэж нэрлэдэг багаж ашиглан хүчин зүйл.

Энэ төхөөрөмжийг сүүлийн 10 жилийн сүүлээр Габриэлс, Стивен Пейл нар бүтээсэн бөгөөд түүнээс хойш тасралтгүй сайжруулсаар ирсэн. Энэ нь цахилгаан соронзон орны харилцан үйлчлэлийг ашиглан нэг электрон түгжигдсэн жижиг дамжуулагч хөндий юм (үнэндээ энэ нь удаан хугацааны туршид оршин тогтнож байсан өөрчлөлт юм. мэдэгдэж байгаа төхөөрөмж, Пеннинг урхи гэж нэрлэдэг). Хэмжилт хийхдээ төхөөрөмжийн тэнхлэгийн дагуу чиглэсэн соронзон орон асаалттай байна. Энэ талбар байгаа нь электроныг циклотрон fc давтамжтай спираль хэлбэрээр хөдөлгөж, нэгэн зэрэг fs давтамжтай талбайн векторын эргэн тойронд прецесс хийхэд хүргэдэг.

Онолын дагуу, g-хүчин зүйл (f s – f c)/f c-тэй тэнцүү хэмжээгээр хоёроос хэтэрсэн. Энэ бутархайн хүртэгч ба хуваагчийг туршилтаар тодорхойлсон. Эдгээр хэмжилтүүд нь хавхны дотоод хөндийн геометрийн маш нарийн тооцоолол, түүнийг 0.1 К хүртэл хөргөх шаардлагатай байсан - энэ бүхэн тогтвортой байдлыг хангахад шаардлагатай байв. электрон тойрог замууд, хэмжилтийг олон цагийн турш хийсэн тул. Туршилтанд оролцогчид электроны маш бага энергийн улмаас маш бага байсан ч харьцангуй засварыг харгалзан үзэх шаардлагатай байв.

Эцэст нь туршилт нь утга учиртай болсон g/2 = 1.00115965218085, боломжит алдаа нь 0.76 их наядаас хэтрэхгүй (өөрөөр хэлбэл Demelt бүлгийн нарийвчлалыг зургаа дахин сайжруулсан). Энэ бол утга учир юм g-хүчин зүйл нь альфа утгыг тооцоолох боломжийг олгосон бөгөөд энэ нь 0.7 тэрбумын дарааллын алдаатай 1/137.035999710 болсон (өмнөх үр дүнтэй харьцуулахад арав дахин сайжирсан).

Нарийн бүтцийн тогтмолын тооцоолсон утгыг ингэж мэдэгдэхүйц сайжруулснаар квант электродинамикийн хил хязгаарыг тодорхойлох боломжийг бий болгодог. Энэ нь электрон ба позитрон нь цэгийн бөөмс гэсэн таамаглал дээр суурилдаг. Хэрэв зарим таамаглалд дурдсанчлан электрон ба позитрон нь дотоод бүтэцтэй бол энэ нь альфагийн утгад нөлөөлөх ёстой. (Мэдээж, нарийн бүтцийн тогтмол нь хүчтэй, сул харилцан үйлчлэлийн улмаас маш бага хэмжээний нэмэлтүүдийг агуулдаг боловч Габриэлсийн бүлгийн физикчид үүнийг анхаарч үзэх боломжтой гэж үздэг).

Одоо физикчид бусад аргуудыг ашиглан нарийн бүтцийн тогтмолыг аль болох нарийвчлалтай дахин хэмжих ёстой (энэ нь жишээлбэл, Жозефсон эффект, квант Холл эффект гэх мэт хатуу төлөвт үзэгдлүүд, түүнчлэн рубиди дээр фотонуудыг тараах замаар хийгддэг. атомууд) болон олж авсан үр дүнг Габриэлс бүлгийн тооцоотой харьцуулна. Үүнээс юу гарахыг хэн мэдэх вэ?

Эх сурвалжууд:
1) B. Odom, D. Hanneke, B. D "Urso, G. Gabrielse. Нэг электрон квант циклотрон ашиглан электрон соронзон моментийн шинэ хэмжилт (бүрэн текст PDF, 256 Kb) // Физик тойм захидал, 97, 030801 (2006).
2) Г.Габриэлсе, Д.Ханнеке, Т.Киношита, М.Нио, Б.Одом. Нарийн бүтцийн тогтмолыг электроноос шинээр тодорхойлох gҮнэ цэнэ ба QED (бүрэн текст PDF, 200 Kb) // Физик тойм захидал, 97, 030802 (2006).
3) Тоичиро Киношита, Макико Нио. Электрон хэвийн бус соронзон моментийн альфа 4-ийн сайжруулсан гишүүн. // Физик. Илч. Д 73, 013003 (2006).

Бичил ертөнцийн үндсэн тогтмол хэмжигдэхүүн: α ≈ 1/137-ийг 20-иод онд Арнольд Соммерфельд атомын цацрагийн спектрт туршилтаар нээсэн энергийн дэд түвшнийг тайлбарлах зорилгоор физикт нэвтрүүлсэн. Түүнээс хойш харилцан үйлчлэлтэй холбоотой олон янзын үзэгдлүүдэд ижил тогтмол харилцааны бусад олон илрэлүүд илэрсэн. энгийн бөөмс. Тухайн үеийн тэргүүлэх физикчид энэ тооны чухал ач холбогдлыг энгийн бөөмсийн ертөнцөд болон ерөнхийдөө манай орчлон ертөнцийн бүтцэд аажмаар ухаарсан. Энэ үүднээс авч үзвэл бичил ертөнц дэх объектуудын бүх үндсэн шинж чанар, шинж чанаруудыг хэлэхэд хангалттай: атом дахь электрон тойрог замын хэмжээ, холболтын энерги (энгийн тоосонцор ба атомуудын хооронд), улмаар бүх физик болон Химийн шинж чанарбодисыг энэ тогтмолын утгаар тодорхойлно. Дараа нь энэхүү тогтмолыг ашиглан квант цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийг гайхалтай нарийвчлалтайгаар дүрсэлсэн орчин үеийн квант электродинамик (QED) хэмээх маш үр дүнтэй албан ёсны онолыг боловсруулах боломжтой болсон.

Дээрхээс харахад физикийн шинжлэх ухаанд нээлттэй асуулт байсаар ирсэн энэхүү тогтмолыг бий болгох физикийн утга учир, учир шалтгааны механизмыг тодруулах ажлын ач холбогдлыг дүгнэж болно. Онолчдын хэлээр энэ асуудлыг шийдэх нь: нэрлэсэн тогтмолын харагдах байдлын анхны ойлголтыг нэрлэх, үүний үндсэн дээр дараалсан тооцоололд үндэслэн туршилтаар тогтоосон үнэ цэнэд нь хүрч болно гэсэн үг юм. Тавьсан асуултын ач холбогдлыг хошин ярианаас дүгнэж болно алдартай физикчДэлхийд алдартай Вольфганг Паули: "Намайг үхэхдээ хамгийн түрүүнд чөтгөрөөс асуух нь байнгын нарийн бүтэцтэй байхын утга учир юу вэ?" Ричард Фейнман энэ нууцлаг тоо байгаагийн үнэнийг "бүх физикчдэд хараал" гэж үзээд сайн онолчдод "ханан дээр нааж, үргэлж бодож байхыг" зөвлөжээ!

Энэ асуулт нь юуны түрүүнд ийм чухал ач холбогдолтой болсон, учир нь нэрлэсэн тогтмол нь энгийн бөөмсийн физик мөн чанарыг ойлгох асуудалтай шууд холбоотой, учир нь энэ нь тэдгээрээс тусад нь биш, харин тэдний гүн гүнзгий шинж чанартай байдаг. Тиймээс олон физикчид энэ асуудлыг шийдэхийг олон жилийн турш тууштай хичээж ирсэн. хамгийн том сорилт, өргөдөл гаргаж байна өөр өөр хандлагаболон аргууд. Гэвч өнөөг хүртэл тэдний бүх хүчин чармайлт амжилтанд хүрч чадаагүй байна.

Зохиогч юу санал болгосон бэ? Тэрээр "20-р зууны оньсого"-ын шийдэл үнэхээр манай сурах бичигт агуулагдаж, сайн байгаа гэдгийг олж мэдсэн. мэдэгдэж байгаа томъёонууд, долгионтой холбоотой, хэрэв зөвхөн болгоомжтой тооцоолсон бол! Энэ нь α нь сонгодог долгионы тогтмол гэсэн үг. Гэхдээ бид эхлээд бидэнд санал болгож буй зүйлийг сонсох дургүй бол оньсогоын хамгийн энгийн тайлбар нь эргэлзээтэй байж болохыг бид анхааруулах ёстой. Туршлагаас харахад асуудлын шийдлийг олон мэргэжилтнүүд ойлгоход хэцүү байдаг ч үр дүнгийн үнэн зөвийг хэн ч үгүйсгэхгүй!

Энэ хүндрэлийн шалтгаан юу вэ? Харамсалтай нь, албан ёсны математик онолыг (эхэндээ түр зуурын буулт гэж үздэг байсан) хэт их сонирхдог орчин үеийн тэргүүлэх онолчид физикт шийдэгдээгүй үндсэн "бөөм-долгионы" дилемма байдгийг аль хэдийн мартжээ. Үүний үр дүнд бөөмсийг орон нутгийн тогтворгүй долгион гэж төсөөлөхөд зохиогчийн арга барилд гайхахгүй байх физикчтэй уулзахад хэцүү байдаг (хэдийгээр энэ нь албан ёсоор шийдэгдээгүй байгаа тул хүлээн зөвшөөрөгдсөн боловч). Энэ нь маргаангүй эрх баригчид үүнтэй төстэй дүгнэлтэд аль эрт ирсэн ч гэсэн физикийн шинжлэх ухаан: Эйнштейн, Шрөдингер, Хайзенберг гэх мэт жинтэй аргументуудын дарамт дор.

Үзүүлсэн бүтээл, олж авсан үр дүн нь зохиогчийн үзэж байгаагаар физикийн гэгээлэгчдийн итгэл үнэмшил үнэн зөв болохыг нотлох ноцтой үзүүлэлт байж болно. Гэхдээ энэ дүгнэлтийг ихэнх хамт олон нэг удаа үл тоомсорлосон (энэ дүгнэлтийн зөвийг баталгаажуулсан шаардлагатай үр дүнг авах боломжгүй байсан тул). Үүний үр дүнд онолын физикийн энэ чиглэлийн судалгаа үр дүнгүй болсон. Санал болгож буй шийдэл нь энгийн бөөмсийн физик мөн чанарыг тодорхойлох, улмаар орчин үеийн албан ёсны феноменологийн онолын өөр хувилбар болох бичил ертөнцийг дүрслэх тодорхой замыг нээх түлхүүр байж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч энд эцсийн үг нь гүн гүнзгий сэтгэдэг мэргэжилтнүүд - онолчдод хамаатай бөгөөд бид гарцаагүй олдож, өгөх болно гэж найдаж байна. объектив үнэлгээбүтээлээ танилцууллаа.

PKS 1413+135 галактикийн зураг

Эрик С.Перлман нар. / Одон орон судлалын сэтгүүл

Нарийн бүтцийн тогтмол болон протон-электрон массын харьцаа сүүлийн гурван тэрбум жилийн хугацаанд одоогийн утгатай харьцуулахад 10-6-аас илүү буурах боломжгүй байсан. Үүнийг Энэтхэг, АНУ-ын судлаачид тогтоожээ Физик тойм захидал, уг бүтээлийн урьдчилсан хэвлэлийг arXiv.org сайтад нийтэлсэн.

Бүх физик үйл явцын явцыг үндсэн тогтмолууд (эсвэл тогтмолууд) гэж нэрлэдэг - гэрлийн хурд, таталцлын тогтмол, Планкийн тогтмол, нарийн бүтцийн тогтмол гэх мэтээр тодорхойлно. Эдгээр хэмжигдэхүүнүүд нь ихэнх физик хуулиудад багтдаг бөгөөд эрдэмтэд туршилтыг хэрхэн зохион байгуулж, явуулсанаас хамаардаггүй. Жишээлбэл, нарийн бүтцийн тогтмолыг электроны g хүчин зүйл эсвэл фотоныг шингээх үед устөрөгчийн атомын буцах хурдыг хэмжих замаар тодорхойлж болно - хоёуланд нь үр дүн нь маш сайн нарийвчлалтай давхцдаг (аравтын аравтын есөн орон хүртэл). ).

Гэсэн хэдий ч үндсэн тогтмол хэмжигдэхүүнийг хэмжих бүх туршилтыг Дэлхий дээр эсвэл харьцангуй ойрхон (жишээлбэл,) хийдэг. Үндсэн тогтмолууд нь огт тогтмол биш, харин Орчлон ертөнцийн янз бүрийн цэгүүд болон түүний хувьслын янз бүрийн үе шатанд өөр өөр байдаг байж магадгүй юм. Үнэн хэрэгтээ зарим онолууд ийм зан үйлийг санал болгодог (жишээлбэл, үүнийг физикч Карлос Мартинсийн тоймд авч үзсэн). Тиймээс эрдэмтэд цаг хугацааны явцад тогтмолууд хэрхэн өөрчлөгддөгийг янз бүрийн аргаар туршиж үзэхийг оролдож байна шууд бус аргууд- жишээлбэл, янз бүрийн спектрийн шугамын улаан шилжилтийг ажиглах замаар.

Энэ нийтлэлд Ниссим Канекараар ахлуулсан баг нарийн бүтцийн тогтмол α болон протон-электрон массын харьцаа μ нь дор хаяж гурван тэрбум жилийн турш тогтмол байдгийг харуулсан. Үүнийг хийхийн тулд тэд OH радикалын 18 см-ийн ялгаралтын шугамын хоёр өөр хиймэл дагуулын шугамыг ашигласан. Сонгох дүрмийн дагуу ийм шугамууд нь нэгдмэл болж хувирдаг, өөрөөр хэлбэл тэдгээр нь ижил тоймтой байдаг - хэрэв та ийм хоёр шугамын оптик зузааныг нэмбэл тэдгээр нь бараг л бие биенээ нөхдөг. Нэг талаас, шугамуудын нэгдэл нь ижил бодисоор ялгардаг гэдгийг баталгаажуулдаг. Нөгөөтэйгүүр, хиймэл дагуулын хоёр шугамын давтамж нь α ба μ параметрүүдээс ялгаатай байна. Хэрэв цацраг туяа үүсэх үед эдгээр параметрүүд нь одоогийн утгаасаа ялгаатай байсан бол бүртгэлийн явцад хурдны орон зай дахь шугам хоорондын зай бага зэрэг өөрчлөгдөх бөгөөд энэ шилжилтээр параметрийн өөрчлөлтийг хянах боломжтой болно.

Эрдэмтэд PKS 1413+135 галактикийн цацрагийг бүртгэсэн Arecibo телескоп ашиглан ижил төстэй давтамжийн хэмжилт хийжээ. Нийтдээ дуран нь 2010 оны 4-р сараас 2012 оны 6-р сарын хооронд галактикийг ойролцоогоор 125 цагийн турш ажиглаж, тус бүрдээ ойролцоогоор таван минутын турш сканнердсан байна. Нарны эргэн тойронд дэлхийн хөдөлгөөний улмаас эрдэмтэд янз бүрийн хурдтай шугамуудыг бүртгэж байсан бөгөөд эцсийн хурдны нарийвчлал нь секундэд 0.18 километр байв. Дээж бүр дээр 1720 ба 1612 мегагерцийн шугамыг нэгэн зэрэг ажигласан. Хэмжилтийн нарийвчлалыг нэмэгдүүлэхийн тулд эрдэмтэд зарим өгөгдлийг боловсруулахаас хассан - жишээлбэл, радио долгионы хөндлөнгийн нөлөөлөлд өртсөн үйл явдлуудыг устгасан. Нэмж дурдахад тэд Колмогоров-Смирнов, Андерсон-Дарлинг шалгуурыг ашиглан шугамын спектр нь Гауссын тархалтыг дагаж мөрддөг болохыг баталж, эдгээр шалгуурыг хангаагүй хэмжилтийг хассан.

Оптик зузаан нь оролтын хурдаас хамаарна гелиоцентрик системЯнз бүрийн давтамжтай хиймэл дагуулын шугамын уншилт (зүүн) ба эдгээр хамаарлын нийлбэр (баруун)

Н.Канекар нар. / Физик. Илч. Летт.

Дараа нь эрдэмтэд шугамын спектрүүдийн хоорондын хамгийн их хамаарал ямар харьцангуй хурдаар явагддагийг тодорхойлсон - энэ нь Δ хурдтай явагддаг болох нь тогтоогджээ. v≈ секундэд +35±56 метр. Өөрөөр хэлбэл, аль нэгнийх нь хамгийн их нь нөгөөгийнхөө хамгийн бага дээр унадаг байхаар хуваарилалтыг бие биенээсээ харьцангуйгаар шилжүүлэх шаардлагагүй. Энэ нь шугамууд ялгарснаас хойш нарийн бүтцийн тогтмол болон протон-электрон массын харьцаа бага зэрэг өөрчлөгдсөн гэсэн үг юм. Тоо хэмжээ харьцангуй өөрчлөлтийн нийт утга X= μα 2 нь Δ байна X/X≈ (+0.97±1.53)×10 −6, өмнөх хэмжилтүүдийг харгалзан үзэхэд Δ X/X≈ (−1±1.3)×10 −6. PKS 1413+135 галактикаас хойш z≈ 0.247, энэ нь утга гэсэн үг XСүүлийн гурван тэрбум жилийн хугацаанд сайн нарийвчлалтайгаар тогтмол хэвээр байна. Мэдээжийн хэрэг, α ба μ-ийн өөрчлөлтүүдийн талаар тусад нь хэлж болно.

Зохиогчид урьд нь PKS1413+135 галактикийн цацрагт хиймэл дагуулын шугамыг ашиглан нарийн бүтцийн тогтмолын өөрчлөлтийн хурдны хязгаарлалтыг тодорхойлж байсныг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тэр үед тэд Δ утгыг авсан X/X≈ (−6.3±2.5)×10 −6. Нэмж дурдахад өөр нэг хэсэг эрдэмтэд энэ хурдыг хооронд нь шилжилтийн ажиглалтаар тодорхойлсон эрчим хүчний түвшиниттерби ион. Шинэ баримт бичигт судлаачид эдгээр хязгаарлалтыг шинэ ажиглалтаар улам боловсронгуй болгосон (ойролцоогоор зургаа дахин).

Өнгөрсөн оны аравдугаар сард Америкийн онолын физикчид үндсэн тогтмолуудын цаг хугацааны өөрчлөлт нь анхдагч нуклеосинтез, ялангуяа бериллий-8 үүсэхэд бага нөлөө үзүүлдэг гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн. Өөрөөр хэлбэл нарийн бүтцийн тогтмол болон бусад тогтмолууд өөр байсан ч гэсэн эрт үе шатуудОрчлон ертөнцийн амьдрал, энэ нь гелийээс илүү хүнд элементүүдийн концентрацийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэхэд хүргэхгүй бөгөөд ийм орчлон дахь амьдрал биднийхээс бага зэрэг ялгаатай байх болно.

Дмитрий Трунин

Тимофей Гуртовой

Физик утга

тогтмол нарийн бүтэцтэй

Хэмжээгүй тогтмол буюу 1/137-г Германы онолын физикч Арнольд Соммерфельд 1916 онд, бүр квант онолыг бүтээхээс өмнө олж авсан. Дараа нь энэ нэрийг авсан тогтмол нарийн бүтэцтэй.Үүний тоон илэрхийлэлийг SGSE системд дараах хэлбэртэй математик илэрхийллээс авсан болно.

2π д2

А= ─── , (1)

hХАМТ

Хаана: А -нарийн бүтэц тогтмол; д – электрон цэнэг; h – Бар нь тогтмол; ХАМТ -гэрлийн хурд.

Энэ тогтмол нь юу гэсэн үг болохыг олж мэдэх оролдлого нь эцэст нь цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдог гэсэн дүгнэлтэд хүргэв. Гэсэн хэдий ч энэ худлаатүүний тайлбар. Түүний мөн чанарыг олж мэдэх хараахан болоогүй байна. Тодорхой байгаа цорын ганц зүйл бол энэ нь атомын спектрийг олж авах процесст хамаарах бөгөөд анхных нь энэ хэсэгт хамаарна.

Илэрхийллийн үл ойлголцол (1), анхаарлыг татах нь түүний сонирхлыг төрүүлдэг. Энэ нь бага зэрэг судлагдсан атомын спектрийн үзэгдэлтэй холбоотой гэдэг нь давхар сонирхол юм. Үүнийг шийдвэрлэх асуудалд энэ нь үзэл бодлын зөрүүд хүргэдэг, тэр ч байтугай: энэ процесст атомаас ялгарсан электронуудын масс тогтмол утга биш байж болох уу? Энэ тохиолдолд хэмжээс байх ёстой. Хэрэв энэ нь Соммерфельд өөрийн ажилдаа "санаж" байсан энэ үйл явц дахь ямар нэгэн хамаарлын үр дүн биш л бол. Дараа нь тоо хэмжээ нь хэмжээсгүй байж болно. Тиймээс (1) тэгшитгэлийг түүний биет мөн чанарыг илтгэх байдлаар цаашид шинжилж, бөглөж болох нь анзаарагдсан бөгөөд үүнийг хийсэн.

Шинжилгээ хийж дууссаны дараа тэгшитгэл (1) нь атом төлөв байдалд байх явцад тодорхой хэмжигдэхүүнүүдийн хамаарлыг бодитоор илэрхийлдэг болох нь тогтоогджээ. их хэмжээний эрчим хүчний хэт ачаалал, өндөр температурын үр дүнд. Гэсэн хэдий ч спектр үүсэх явцад биш, цацрагийн улмаас, мөн улмаас атомд өөрөө явагддаг үйл явцтай.

Хэрэв температурыг нэмэгдүүлэх замаар аливаа бодисыг уурын төлөвт оруулбал түүний атомууд резонансын давтамжийн спектрийг ялгаруулж эхэлдэг. Гэхдээ атомууд өөрсдөө биш, харин хэт цочролд орсон атомуудаас ялгарах мөчид бөөмс ялгаруулдаг.

Нарийн бүтцийн математик илэрхийлэл, энэ тохиолдолд, зарим нь тайлбарлах ёстой зайлшгүй шаардлагатайЭнэ үйл явцад тохиолдож буй баримт. Тиймээс электронуудын оролцоотойгоор Соммерфельд тэгшитгэлийг дуусгах ажлыг байрлалаас гүйцэтгэсэн. чөлөөт гүйдлийн дамжуулагч үүсэх, атом хэт өдөөгдөх үед.

Үргэлжлүүлэн дүн шинжилгээ хийсний үр дүнд илэрхийлэл (1) нь тэгшитгэл (2) болж хувирсан бөгөөд үүнээс одоо түүний физик утга гарч ирэв (төсөл дэх дүгнэлт, бэлтгэсэн, 2-р хэвлэл).

2π σ

А = ──── , (2)

Цахилгаан дамжуулах чанар нь физик үзүүлэлт юм цахилгаан хэлхээ, энэ нь зарим материалын цахилгаан гүйдэл дамжуулах чадварыг тодорхой хэмжээгээр илэрхийлдэг. Цахилгаан дамжуулалтын ерөнхий хэмжээс - [см /-тай ].

Ерөнхий дамжуулалтыг (2) авч үзвэл хэлхээ өөрөө гэдгийг онцлон тэмдэглэв цахилгаан гүйдэл, энэ тохиолдолд авч үзэхгүй бөгөөд дамжуулах чанарыг зөвхөн байдлаар оролцуулна одоогийн тээвэрлэгчийн кинетик параметр. Энэ тохиолдолд нийт дамжуулалттай (2) дахь нарийн бүтцийн тогтмол нь утга болно хэмжээсгүй (3).

a = 2π σ [см/с]/ C [см/с]= 1 / 137(3)

Нийт цахилгаан дамжуулах чанарын хэмжээс дээр үндэслэн хөдөлгөөнийг тодорхойлсон тэгшитгэл (3). [см /-тай ] , зарим хоёр электрон хурдны харьцааг харуулж байна Вe1Тэгээд Вe2атомд. Тэгшитгэлийн бүтцийн дагуу энэ нь тогтмол утгатай байх ёстой (4).

Аv = Вe1/ Вe2= 1/137 (4)

Мэдэгдэж байгаагаар электрон бол тогтвортой үндсэн элементийн бөөмс юм. Рациональ физикийн дагуу материаллаг объектын үндсэн хууль нь материаллаг байдлын хослолоор илэрхийлэгддэг бөгөөд гаднах бүрхүүл хэлбэрээр, төв дэх туйлын хоосон чанарын цөм юм. Энэ тохиолдолд бөөмсийн тогтвортой байдал нь туйлын вакуум цөмийн эзэлхүүний хүрэлцээгээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь түүний нарийн ширхэгтэй эргэлтийн хурд - C -тэй тэнцүү байх болно. анхдагчхясаа. Бөөмийн бүрхүүлийн эргэлтийн хурд, энэ тохиолдолд электрон нь түүнийг эргүүлэх хөдөлгөөнийг өгч, түүнийг сансарт спираль хэлбэрээр, ижил дээд хурдтайгаар хөдөлгөдөг. Бид үүнийг хурд гэж нэрлэх болно ээрэх .

Хурднаас гадна спираль (спираль), Сансарт хөдөлж буй электрон бас хурдтай байдаг шулуун (дэвшилтэт), гадаад цахилгаан орны хурдатгалын энергиэс үүсдэг.

Спиральэлектроны хурдыг түүгээр тодорхойлно тойрог заматом дахь хөдөлгөөн. Атом дахь тойрог замын хурдны ижил төстэй утга (- C-тэй тэнцүү) нь зөвхөн вакуум цөмийн гадаргуу дээр байж болох тул энэ нь электрон цөмийн гадаргуугаас, өөрөөр хэлбэл түүний төвөөс, мөн цэгээс ялгардаг гэсэн үг юм. хамгийн бага эзэлхүүний момент, бөмбөрцгийн хилийг давах, хэлбэлзлийн процесст . Дахин тохируулсны үр дүнд электрон хурд үүсдэг - дэвшилтэт. Бөөмийн энэ хурд нь түүний хурд юм атомыг орхих. Тиймээс ийм зүйлд итгэх бүрэн үндэслэл бий тэгшитгэл (4) илэрхийлнэ атом дахь электрон хурдны харьцаа : гарах хурд (Вe1 = Вe.v.) , руу хурд тойрог зам (Вe2 = Вэ.о.) , өөрөөр хэлбэл, спираль (спираль) сансарт - C .

(4)-ийн дагуу атомаас электрон гарах хурд нь тогтмол бөгөөд хязгаарлагдмал хэмжээнээс бага байдаг - C, хатуу тодорхойлогдсон байдлаар, 137 дахин их байна.

(4) тэгшитгэлд дүн шинжилгээ хийхдээ зарим нэг физикийг анзаарахгүй байхын аргагүй юм. "шударга бус байдал", энэ нь мөн үүнээс үүдэлтэй. Электроны орон зайн спираль хурдны тогтмол байдал нь – C-тэй тэнцүү байна. тогтмол байдалТэгээд тэгш байдалхурд хүн бүрэлектронууд нэг шалтгааны улмаас атомын хил хязгаарыг орхиж, өөрөөр хэлбэл. аливаа бодис дахь гарах хурдны тэгш байдал. Атомыг сансарт үлдээх электроны ажил нь материал бүрийн хувьд хувь хүн байдаг тул энэ нь ердийн нөхцөлд тохиолдох ёсгүй. Бидний үйл явцын дүн шинжилгээ хийхэд хаа нэгтээ алдаа гарсан эсвэл энэ тэгшитгэл нь зөвхөн тайлбарласан гэсэн хардлага төрж байна. онцгой тохиолдол.

Гэсэн хэдий ч, хэрэв бид Соммерфельд математикийн судалгаа нь атомын спектрийн илрэл дээр суурилдаг гэдгийг харгалзан үзвэл бодит байдлын талаар эргэлзээ төрнө. тогтмол байдалТэгээд тэгш байдалТэднээс электрон гарах хурд алга болно. Энэ тэгшитгэл нь байгальд ижил төстэй баримтууд байгаа нь онцгой тохиолдлыг илэрхийлдэг бөгөөд энэ нь атомын спектрийг олж авах боломжийг олгодог бөгөөд спектрийн шугамын тархалт нь зөвхөн бие даасан атомын бүтцийн энергиээс хамаардаг. Тиймээс бодисын температур мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, уур болж хувирах тохиолдолд ижил төстэй, i.e. тогтмол байдалТэгээд тэгш байдалашигласан материалаас үл хамааран электроны гарцын хувь хэмжээ бүрэн боломжтой.

Температурын хэвийн нөхцөлд, хангалттай өдөөх энергитэй атом нь массын хэлбэлзлийнхээ хувьд зөвхөн моноэнергетик электронуудыг ялгаруулдаг бөгөөд энэ нь нэг үе тутамд нэг юм. Өндөр температурт атом нь олон энерги бүхий электронуудын бүхэл багцыг гадагшлуулдаг.

Атом руу орж буй энергийн илүүдэл нь атомын бүтцийн хэсгүүдийн хооронд нэмэлт вакуум бүсүүд үүсэхэд хүргэдэг. Энэ нь өмнө нь хэвийн төлөвт өндөр байсан бүтцийн хоорондын холболтыг сулруулдаг. Атомын бүтцийн хэсгүүд нь ажиллах эрх чөлөөг олж авснаар тус бүр өөрийн гэсэн резонансын давтамжтайгаар бие даан хэлбэлзэж эхэлдэг.

Өндөр хэлбэлзлийн нөхцөлд атом нь бүтцийн хоорондын вакуум бүсүүд үүссэний үр дүнд өмнөх шигээ салшгүй, авсаархан формац байхаа больдог. Түүний бүтцийн хэсэг бүр тус тусад нь хэлбэлзэж, тус бүр өөрийн резонансын горимд орно. Бие даасан хэлбэлзэлтэй атомын бүтцийн хэсгүүд өөрсдөө электрон ялгаруулдаг бөгөөд ингэснээр атомыг гаднаас орж ирж буй илүүдэл энергиээс чөлөөлөх үйл явцыг сайжруулдаг.

Атомын бүтцийн энергийн бие даасан байдал нь тэдгээрийн хэлбэлзлийн резонансын горимыг бий болгох боломжийг олгодог бөгөөд эдгээр формацуудыг электрон ялгаруулах процесст ижил нөхцөл байдалд оруулдаг. Энэ тохиолдолд (4)-ийн хамаарлын тогтмол байдал ажиглагдах нь гарцаагүй.

Эдгээр нөхцөлд электрон тойрог замуудын радиусын ялгаа нь тэдний эргэлтийн явцад зөвхөн өөр мөчлөгийг бий болгодог. Спектрийн шугамын багц хэлбэрээр ажиглагдаж буй энэ үйл явцыг дагалддаг цацрагийн давтамжийг юу тодорхойлдог.

Дүгнэж хэлэхэд, зөвхөн дууссан, В нэмэлт шинжилгээСоммерфельд тэгшитгэлийн хувьд атомуудын өндөр температурын хэлбэлзэл нь электроныг ялгаруулах үйл явцын эрчим хүчний зардалд мэдэгдэхүйц ялгаагүйгээр тэдгээрээс электрон ялгарах ижил нөхцлийг бүрдүүлдэг гэж бид хэлж чадна. янз бүрийн бодисууд. Мөн атомын эрчим хүчний хэт ачаалалтай нөхцөлд тэдгээрийг энэ зан үйлд нь тэнцүүлэх нь олж авахад хүргэдэг спектр "цэвэр"цуурайтсан давтамжууд, энэ нь үнэндээ атомын дотоод бүтцийг тусгадаг.

Шинжилгээг дуусгах

Практикаас харахад хэлбэлздэг атомууд нь шингээж авах цахилгаан соронзон квантууд нь гаралтын энергиэс багагүй энергитэй бол ердийн температурын нөхцөлд ч бөөмсийг сансарт шидэх чадвартай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ тохиолдолд электрон ба позитрон хоёулаа ялгардаг.

Электрон, аль хэдийн дурьдсанчлан, атомын төвөөс, вакуум бүсийн гадаргуугаас ялгардаг бөгөөд түүний тойрог замын хурд нь C-тэй тэнцүү байна. Энэ нь түүний шалтгаан, хэмжээ нь ижил, ээрэхСансар дахь хурд. Энэ нь түүний хүч чадал, бат бөх байдлын түлхүүр бөгөөд хүрээлэн буй орчны бичил бүтэцтэй олон удаа харилцан үйлчлэлцсэн ч гэсэн оршин тогтнох боломжийг олгодог.

Позитрон нь атомын гадаргуугийн давхаргаас гадагшилдаг бөгөөд энэ нь бодисын эргэлтийн хурд, тиймээс түүний тойрог замын хурд нь дээд хэмжээнээс бага байдаг. Тиймээс нэмэлт эрчим хүч авахгүйгээр эргэлтийн хөдөлгөөн хангалтгүй байгаа тул тэрээр зөвхөн бичил бүтэцтэйгээ уулзах хүртэл сансарт оршин тогтнох боломжтой. Үүний дараа энэ нь задарч, цахилгаан соронзон квант ялгаруулж, анхны бодис болж хувирдаг

Атомын спектрийг олж авах үзэгдлийн хувьд цахилгаан дамжуулах чанарын тухай ярихдаа бид тэгшитгэлд түүний хэмжээсийг ерөнхий хэлбэрээр, өөрөөр хэлбэл цахилгаан хэлхээнд гүйдэл дамжуулагчийн хөдөлгөөнийг бус, энгийн байдлаар тодорхойлдог физик ойлголт хэлбэрээр оруулсан болно. Сансарт цацагдах электронуудын кинетик. Хэрэв бид цахилгаан хэлхээнд гүйдэл дамжуулагч электронуудын үүсэх, хөдөлгөөнийг авч үзвэл энэ тохиолдолд цахилгаан дамжуулах чанар нь физик үзүүлэлт байх болно. чанартодорхой цахилгаан хэлхээ. Тэгшитгэлд (3) байх ёстой. тодорхой - σ у.хэмжээстэй - [ 1 /-тай ] . Тэгшитгэлийн нэг гишүүний хувьд ийм хэмжигдэхүүнийг хэрэглэх нь түүний өмнөх хэмжээсгүй байдлыг зөрчих нь энэ физик тогтмолыг бий болгоход хүргэдэг. хэмжээсийг олж авдаг.

ά= 2π σ цагт/ S[см/с] = 1/137(5)

Одоо (5), утга учиртэгшитгэл (4), харьцаагаар Iхурд гарахэлектрон атомаас түүний хурд хүртэл Орон зайн (орбиталь), бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хэмжээ өөр өөр байдаг тул төөрдөг. Өмнөхийг сэргээхийн тулд утга учир тэгшитгэлийн хувьд орон зайн координатын хэмжээс нь түүний тоонд харагдах ёстой - [см] . Гэхдээ энэ нь зөвхөн шинээр нэвтрүүлсэн физик параметрээр гарч ирж болно. Нэгэнт байгаа тэгшитгэлд ийм шинэчлэл хийх нь хууль ёсны байх болов уу?

Хэрэв бид эрчим хүчээр ханасан атомын бүтцээс цэнэгийн ялгаралт биш, харин цахилгаан гүйдлийн хэлхээнд цахилгаан талбайн хэвийн энергийн төлөвт байгаа атомуудад үзүүлэх үйл ажиллагааны улмаас үүсэх процессыг авч үзвэл энэ нь өдөөх болно. электронууд (позитронууд) ялгарах үед ийм үйлдэл хийх боломжтой. Мөн оруулсан параметр нь болж болно тойрог замын радиусхөөгдсөн бөөмс.

Гэсэн хэдий ч шинээр нэвтрүүлсэн параметр нь радиус, өөрийн гэсэн тоон утгатай, сэргээх утга учир тэдгээрийн хэмжээс бүхий тэгшитгэлүүд, одоо зөрчих болно тоон утга түүний үр дүн. Үүнээс гадна энэ утга нь зөвхөн нэг тодорхой материалын атомуудад тогтмол байх болно. Учир нь бөөмс нь материалаас нь цахилгаан хэлхээнд шидэгддэг. Физикийн хувьд энэ нь тэгшитгэл (2) нь тодорхой материалын хувьд атомаас бөөмийн ялгарах хурдыг цахилгаан хэлхээн дэх түүний хурдтай харьцуулсан харьцааг илэрхийлэх ёстой гэсэн үг юм.Мөн илэрхийлэл (2), танилцуулсан орон зайн параметр, радиус хэлбэрээр - r [см]Орбитын бөөмс нь дараах хэлбэртэй байна.

2π r σ цагт

ά = ──── , (6)

Хаана: ά – хурдны харьцааны хэмжээ, гэхдээ тогтмол хэмжээтэй тэнцүү биш 1/137 ; σ цагт– цахилгаан хэлхээний материалын тодорхой дамжуулалт; r- цахилгаан орон ба хаалттай хэлхээний үед цахилгаан гүйдэл үүсэхэд хүргэдэг атомын бөөмийн тойрог замын радиус; ХАМТ- гэрлийн хурд.

Бета тоосонцор нь цахилгаан гүйдлийн тээвэрлэгчийн хувьд сөрөг - электрон ба эерэг - позитрон байж болно. Аль аль нь цахилгаан гүйдлийн хэлхээнд зөвхөн EMF идэвхтэй байх үед атомаас атом руу үсрэх замаар л байдаг.

Цахилгаан хэлхээнд цахилгаан гүйдэл үүсэх үйл явц, түүний оршин тогтнох үйл явцыг дараах байдлаар илэрхийлж болно. Цахилгаан хэлхээнд EMF үүсэх үед хэлхээг бүрдүүлж буй материалын атомууд туйлширдаг. Тэдний материалын бүрхүүл нь вакуум цөмтэй харьцуулахад шилждэг (сүүлийнх нь материалын болор торны зангилаанууд нь хатуу системийг бүрдүүлдэг бөгөөд тэдгээрийн эргэн тойронд атомын хэлбэлзэл үүсдэг).

Бүх харилцан үйлчлэл материаллаг ертөнцБодисын потенциалын зэрэглэлийн үндсэн хуулийн дагуу үүсдэг. Материалыг бүрдүүлдэг атомуудад сөрөгХэлхээнд электрон нийлүүлдэг Hall коэффициент, материалын бүрхүүлүүд нь EMF эх үүсвэрийн сөрөг туйлын потенциалаас илүү гадаргуугийн потенциалтай байдаг. Тиймээс торны зангилаатай харьцуулахад бүрхүүлүүд нь энэ туйл руу шилждэг. Мөн хэлбэлзлийн үед хамгийн бага эзэлхүүний агшинд EMF эх үүсвэрийн нөлөөн дор "Бөөмс" - электронуудвакуум цөмийн бөмбөрцгийн гадаргуугаас, эсрэг чиглэлд, эерэг туйл руу.

Материалыг бүрдүүлдэг атомуудад эерэгХолл коэффициентийн хувьд бүх зүйл эсрэгээрээ тохиолддог, учир нь тэдгээрийн материаллаг бүрхүүлийн гадаргуугийн потенциал нь EMF эх үүсвэрийн эерэг туйлын потенциалаас бага байдаг тул бүрхүүлүүд нь түүний чиглэлд шилждэг. Дахин тохируулсан "Бөөмс" - позитронуудатомын гадаргуугаас,хэлбэлзэгч атомын хамгийн их эзэлхүүний агшинд, аль тэдний хөдөлгөөнийг хурдасгадаг, мөн EMF эх үүсвэрийн сөрөг туйл руу чиглэнэ.

Цахилгаан хэлхээг бүрдүүлдэг материалын атом хоорондын зайд чөлөөт анхдагч бодис байхгүй тул хөөгдсөн "бөөмс" -ийн хөдөлгөөнд эсэргүүцэл байхгүй болно. Мөн тэдгээрийн цэгэн корпускуляр хэлбэрт өөрчлөлт орохгүй. Энэ нь гинжин материалын атомуудтай харьцахдаа тэдэнтэй тулгардаг эрчимтэйдарангуйлах нь тэдгээрийг эцсийн задралд хүргэж, анхдагч бодис болгон хувиргахад хүргэдэг.

Эх үүсвэрийн нөлөөн дор EMF, үр дүнд нь үндсэн асуудалхэлбэрүүд ерөнхий урсгал, хаалттай хэлхээний цагирагийн дагуу. Муудсан "тээгч"-ээс үүссэн цахилгааны жинхэнэ тээвэрлэгч болох анхдагч бөөмсүүдийн нэг урсгал нь цахилгаан гүйдэл юм. А БүгдБодит ба бодит тээвэрлэгчдийн bremsstrahlung цацраг - Жоулийн дулаан.

Анхдагч тоосонцор нь гадаргуугийн хамгийн бага потенциалтай тул тэдгээрийн урсгалын хөдөлгөөн нь EMF эх үүсвэрийн эерэг туйл руу чиглэнэ. Дашрамд хэлэхэд үүнийг шинжлэх ухааны үндэслэлгүйгээр зөн совингийн хувьд түүхэн зөвөөр хүлээн зөвшөөрсөн.

Гүйдлийн дамжуулагчийн атом хоорондын орон зайд орон зайн орчинбайхгүй бол тээвэрлэгчдийн (анхдагч бөөмс) урсгалын хурд нь үүгээр хязгаарлагдахгүй, анхдагч бодистой сансар огторгуйгаас хэд дахин өндөр байх болно. Үүнийг математикийн хувьд (6)-д танилцуулсаныг ашиглан харуулав тоон утгууд дамжуулах чанар - σ цагтмөн бөөмийн тойрог замын радиус - rатомд.

Жишээлбэл, хэлбэлзэж буй атомаар гадагшлуулж болох электроны "орбит"-ийн радиус нь атомын цөмийн радиусаас ялгаатай биш - 7.21·10-12. [см]. Позитрон тойрог замын радиус нь атомын радиустай тэнцүү байна.

Цахилгаан хэлхээн дэх бөөмсийн хурд нь сансар огторгуй дахь хурдаас хамаагүй давж байгааг физикт аль хэдийн хүлээн зөвшөөрсөн: цахилгаан хэлхээнд гүйдлийн тархалтын хурд бараг агшин зуурынх юм.

Дээрх бүх зүйл (6) тэгшитгэлийн илэрхийлэлд үндэслэн цахилгаан гүйдэл тээгч нь байнга оршин тогтнох хэлбэрээр байгааг харуулж байна. электрон хий, дамжуулагчдад байхгүй. Гэхдээ энэ нь зөвхөн үүний нотолгоо төдийгүй туршилтын баталгаа ч бий.

Тэгш байдлын дүгнэлт – (4) ба (6)

Бүх бүтцийн материалын тогтоц ба бие даасан хэсгүүд, атомыг бүрдүүлдэг, хэрэв бид тэдгээрийг тусад нь авч үзэх юм бол бүрэн корпускуляр (төвлөрсөн, цэг) хэлбэр байхгүй. Өмнө дурьдсанчлан эдгээр нь вакуум цөмийг тойрон эргүүлэх хөдөлгөөнтэй цагираг формацууд бөгөөд тус бүр өөрийн цагираг тойрог замд байдаг. Бөөмүүд атомаас сансарт гарахдаа төвлөрсөн цэг хэлбэртэй болж, үүнд энерги зарцуулдаг. Тиймээс , Анхдагч бодисоор дүүрсэн орон зайд атомыг (электрон эсвэл позитрон) орхиж буй бөөмийн энерги нь түүний хэлбэрийг хувиргах энерги юм. Бөөмүүдийн цагираг хэлбэр нь торус топологи бүхий бөмбөг хэлбэртэй болж хувирдаг. Торусын топологи нь үүнийг зөвшөөрдөг чөлөөт бөөмсэргэлттэй бөгөөд цахилгаан, соронзон орон дахь туйлшралд хувь нэмэр оруулдаг.

Сансарт хувирах үйл явц хоёр талын. At хурдатгалтоосонцор, бодис тараагдсанмужууд, сансарт, муж болж хувирдаг төвлөрсөнбөөмс дотор, түүний массыг нэмэгдүүлэх. At тоормослох, эсрэгээр, төрийн хэрэг төвлөрсөнбөөмс дотор төлөвт ордог тараагдсансансарт, түүний массыг багасгах.

IN атомгэхдээ бөөмсийг гадагшлуулах үед зөвхөн бодисын концентраци. Түүний цагираг хэлбэртэй атом дахь сансар огторгуйд төвлөрсөн хэлбэр болж хувирдаг. цэг хэлбэр.

Материйн хувирлын хурд нь хязгаарлагдмал бөгөөд – C-тэй тэнцүү байна.Материйн хувирах хугацаа нь түүний тоо хэмжээнээс шууд хамаардаг. Иймд материйн массыг анхдагч бодис болон эсрэгээр нь матери болгон хувиргах хугацааны харьцаа нь тогтмол утга юм.

Ат.= м1 /т1 = м2 /т2 … mn / тн = Const (7)

Гарсан бөөмс болох электрон ба позитронуудын масс өөр өөр хэмжээтэй байдаг нь мэдэгдэж байна. Гэсэн хэдий ч нийтцахилгаан хэлхээн дэх гүйдэл дамжуулагчийн масс (анхдагч бодисын бөөмс) - ∑ мn. Т.., хувиргасны дараа янз бүрийнбодисын хэмжээ, анхдагч бодис руу хаягдсан тоосонцор, түүний бүх хэсэгт, өөр өөр цахилгаан дамжуулалтын материалаас бүрдэх (өөр өөр Холл коэффициенттэй), ижил .

Энэ нь зөвхөн өөрчлөлт хийх үед л боломжтой юм. болон хувирсан массын утгын өөрчлөлт, учир нь өөр өөр хурдтайбөөмсийн хөдөлгөөн, энэ нь ялгаруулалтыг тэнцүүлэхэд хүргэдэг. Электрон ба позитрон атомаас цахилгаан хэлхээнд гарах хурд нь тэдний тойрог замын хурдаар тодорхойлогддог бөгөөд тэдгээр нь өөр өөр байдаг. vд. > vП... Мөн өндөр хурдтай үед нэмэлтийн хэмжээ их байх болно - ∆ м.

∑ мn. Т. = мд.(vд.) = мП.(vП.) (8)

Дадлагаас харахад өөр өөр Холл коэффициент бүхий материалаас бүрдэх цахилгаан хэлхээнд түүний бүх хэсгүүдийн одоогийн утга ижил байна. Энэ нь үндсэн гүйдлийн тээвэрлэгчдийн (анхдагч бөөмс) нийлбэрээс бүрдэх нийт цэнэг гэсэн үг юм. ∑ qn. Т., хэлхээнд эргэлдэж байгаа нь мөн тогтмол байна. Мөн (7) ба (8)-ыг харгалзан бид дараа нь тэгш байдал (9) ба ижил төстэй байдлыг (10) тавьдаг.

У ∑ qn. Т.= У(qд.+ q П.) = мд.C2 + мП.В2 (9)

∑ qn. Т. = qӨө+ q П.≡ ∑ мn. Т. = мд. + мП. (10)

Эндээс ийм зүйл гарч байна цэнэглэх тээвэрлэгч нь түүнийх жин , хэлбэрээр илэрхийлсэн цахилгаан нэгж . Энэ нь бөөмийн эдгээр физик үзүүлэлтүүд байна гэсэн үг мТэгээд q, харгалзах коэффициентоор дамжуулан - к, тэнцүүлж механик авч болно цахилгаан соронзон масс (11).

м = к q, хаана кхэмжээстэй [кг/Cl]. (11)

Цахилгаан соронзон орны параметрүүдээр дамжуулан цахилгаан соронзон массыг илэрхийлэх боломжтой боловч энэ нь өөр сэдвийн асуулт юм.

Ном зүй

1. Сатаева О, Афанасьев Т. БИД ХЭН БЭ, бид хаанаас ирсэн бэ? /ТУХАЙ. Сатаева, Т.Афанасьев. // Монографийн материалаар дэмжигдсэн эргэцүүлэл"Бид орчлон ертөнцөд ганцаараа биш." 1-р хэвлэл. – Эрхүү: IVVAIU (VI), 2007. – 208 х.

Соммерфельд нь Кеплерийн тойрог замын дагуух электрон хөдөлгөөний онолд үүссэн хоёр өнцгийн моментийн харьцаа юм - харьцангуйгаар периапсисын хөдөлгөөнийг хариуцдаг хязгаарлах момент ба эхний кванттай харгалзах момент. муж. Дараа нь түүний дотор алдартай ном"Атомын бүтэц ба спектр" гэж Соммерфельд атомын Бор загварт эхний тойрог зам дахь электроны хурдыг гэрлийн хурдтай харьцуулсан харьцаа гэж танилцуулсан. Энэ утгыг цаашид устөрөгчтэй төстэй атомуудын спектрийн шугамын нарийн хуваагдлыг тооцоолоход ашигласан.

Нэгдмэл байдлаас хамаагүй бага байгаа нь квант электродинамик дахь цочролын онолыг ашиглах боломжийг олгодог. Энэ онолын биет үр дүнг хэд хэдэн хүч болгон танилцуулж, хүчийг нэмэгдүүлэх нэр томъёо улам бүр багассаар байна. Эсрэгээр, квант хромодинамик дахь том харилцан үйлчлэлийн тогтмол нь хүчтэй харилцан үйлчлэлийг харгалзан тооцооллыг маш хэцүү болгодог.

Хэрэв квант электродинамикийн таамаглал зөв байсан бол нарийн бүтцийн тогтмол нь Ландау туйл гэгддэг энергийн утгаар хязгааргүй их утгыг авах болно. Энэ нь квант электродинамикийн хамрах хүрээг зөвхөн цочролын онолоор хязгаарладаг.

Хэмжээний тогтмол байдал

Нарийн бүтцийн тогтмол нь үнэхээр тогтмол уу, өөрөөр хэлбэл энэ нь үргэлж орчин үеийн үнэ цэнэтэй байсан уу, эсвэл орчлон ертөнц оршин тогтнох үед өөрчлөгдсөн үү гэсэн асуултын судалгааг хийсэн. урт түүх. Энэ төрлийн анхны санаанууд 1930-аад онд Орчлон ертөнц тэлэхийг нээсний дараахан гарч ирсэн бөгөөд цаг хугацааны явцад үндсэн тогтмолуудыг өөрчлөх замаар Орчлон ертөнцийн статик загварыг хадгалах зорилго тавьсан. Ийнхүү Ж., Б.Чалмерс нарын өгүүлэлд энгийн цэнэг ба Планкийн тогтмол хэмжээ нэгэн зэрэг нэмэгдсэний улмаас галактикийн спектрийн шугамын улаан шилжилт ажиглагдаж байгааг тайлбарлахыг санал болгосон (энэ нь мөн цаг хугацааны хамаарал үүсгэх ёстой). . Бусад хэд хэдэн хэвлэлд нарийн бүтцийн тогтмол нь өөрчлөгдөөгүй байхад түүний бүрдүүлэгч тогтмолууд өөрчлөгддөг гэж үзсэн.

Цаг хугацааны явцад нарийн бүтцийн тогтмолыг өөрчлөх асуудал 1967 онд ноцтой туршилтанд хамрагдсан. Санаачлагч нь Георгий Гамов байсан бөгөөд тэрээр таталцлын тогтмолыг өөрчлөх тухай Диракийн санааг хүлээн зөвшөөрөхөөс татгалзаж, үүнийг энгийн цэнэгийн өөрчлөлтийн таамаглалаар сольсон бөгөөд үүний үр дүнд . Тэрээр мөн алс холын галактикуудын спектрийн нарийн бүтцийг ажигласнаар энэхүү таамаглалыг шалгаж болно гэдгийг харуулсан. Фриман Дайсон, Ашер Перез нар гаргасан Гамовын таамаглалын эсрэг цөмийн физик, геологийн шинж чанартай эсэргүүцлийг дэвшүүлсэн. Ашер Перес). Гамовын таамаглалын шууд туршилтыг Жон Бэколл хийсэн. Жон Н.Бахкалл) болон Маартен Шмидт нар улаан шилжилттэй таван радио галактикийн нарийн хуваагдлыг хэмжсэн. Туршилтаас харахад нарийн бүтцийн тогтмол хэмжсэн утгыг түүний лабораторийн утгатай харьцуулсан харьцаа нь тухайн хэргийн таамаглалтай зөрчилдсөн (мөн тоймыг үзнэ үү). Гамов ялагдлаа хурдан хүлээн зөвшөөрөв. 1970-аад онд Окло дахь байгалийн цөмийн реакторын судалгаанд нарийн бүтцийн тогтмолд ямар нэгэн өөрчлөлт гараагүй байна. Эдгээр бүх ажил нь бусад үндсэн тогтмолуудын өөрчлөлтийн боломжит хурд, шинж чанарт маш хатуу хязгаарлалт тогтоох боломжийг олгосон.

Гэсэн хэдий ч 2000-аад оны эхээр одон орон судлалын ажиглалтын арга техникийг сайжруулснаар нарийн бүтцийн тогтмол нь цаг хугацааны явцад үнэ цэнээ өөрчилсөн байж магадгүй юм: квазар спектр дэх шингээлтийн шугамын шинжилгээ нь жилд ойролцоогоор өөрчлөлтийн харьцангуй хурдыг санал болгосон. Сансар судлалд нарийн бүтцийн тогтмолд гарч болзошгүй өөрчлөлтийн үр дагаврыг мөн судалсан. Гэсэн хэдий ч 2004 оны 4-р сард Чили дэх Паранал обсерваторын дурангийн 8.2 метрийн дуран дээрх UVES спектрограф ашиглан хийсэн квазаруудын илүү нарийвчилсан ажиглалт нь сүүлийн 10 жилийн хугацаанд боломжит өөрчлөлт нь саяд 0.6 хэсгээс () илүү байж болохгүйг харуулсан. тэрбум жил (нийтлэл, хэвлэлийн мэдээг үзнэ үү). Энэ хязгаарлалт нь өмнөх үр дүнтэй зөрчилдөж байгаа тул тогтмол эсэх асуудал нээлттэй гэж тооцогддог.

Тооцоолох оролдлого (тооны зүйг оруулаад)

Эрт оролдлого

Нарийн бүтцийн тогтмол нь ямар ч мэдэгдэж буй математикийн тогтмолуудтай ямар ч хамааралгүй хэмжээсгүй хэмжигдэхүүн тул физикчдийн гайхшралыг үргэлж татсаар ирсэн. Квант электродинамикийг үндэслэгчдийн нэг Ричард Фейнман үүнийг нэрлэжээ "Физикийн хамгийн агуу хараал идсэн оньсогоуудын нэг: хүний ​​ойлголтгүйгээр бидэнд ирдэг шидэт тоо". Энэ тогтмолыг дан математикийн хэмжигдэхүүнээр илэрхийлэх, эсвэл зарим физик хүчин зүйлсийн үндсэн дээр тооцоолох оролдлого олноор хийгдсэн. Тиймээс 1914 онд химич Гилберт Льюис, Эллиот Адамс нар ( Эллиот Квинси Адамс), Стефаны тогтмолыг илэрхийлснээс эхлээд зарим таамаглал дэвшүүлсний дараа тэд Планкийн тогтмолыг электрон цэнэг болон гэрлийн хурдаар илэрхийлэв. Хэрэв бид тэдгээрийн томъёоноос тухайн үед хараахан мэдэгдээгүй нарийн бүтцийн тогтмолыг гаргавал бид олж авна

Льюис, Адамс нарын ажил анхааралгүй өнгөрөөгүй бөгөөд өөр хэд хэдэн эрдэмтэд судалжээ. Герберт Стэнли Аллен ( Х.Стэнли Аллен) өгүүлэлдээ дээрх хэмжээсгүй хэмжигдэхүүнийг (түүгээр тэмдэглэсэн) тодорхой бүтээж, электроны цэнэгийн болон массын утгатай холбохыг оролдсон; тэрээр мөн электрон ба протоны массын ойролцоо хамаарлыг онцлон тэмдэглэв. 1922 онд Чикагогийн физикч Артур Лунн ( Артур С.Лунн) нарийн бүтцийн тогтмол нь цөмийн массын согогтой ямар нэгэн байдлаар холбоотой болохыг санал болгосон ба түүнчлэн (- Ньютоны таталцлын тогтмол) хамаарлаар дамжуулан таталцалтай холбогдох боломжтой гэж үзсэн. Нэмж дурдахад тэрээр хэд хэдэн цэвэр алгебр илэрхийллийг санал болгосон, тухайлбал: , , , .

Нарийн бүтцийн тогтмолыг орчлон ертөнцийн параметрүүдтэй холбох анхны оролдлогыг 1925 онд Ливерпүүлийн физикч Жеймс Райс хийсэн ( Жеймс Райс), астрофизикч Артур Эддингтон нэгдэх талаар хийсэн ажилд маш их сэтгэгдэл төрүүлсэн. ерөнхий онолцахилгаан соронзонтой харьцангуйн. Райс анхны нийтлэлдээ Орчлон ертөнцийн муруйлтын радиустай холбоотой дараах илэрхийлэлд хүрчээ.

электроны цахилгаан соронзон радиус хаана байна, электроны таталцлын радиус байна. Гэсэн хэдий ч тэрээр удалгүй тооцоололдоо бүдүүлэг алдаа илрүүлсэн бөгөөд дараагийн тэмдэглэлд харилцааны залруулсан хувилбарыг танилцуулав.

Орчлон ертөнцийн радиусын см-ийн утгыг тохируулснаар Райс .

Эддингтоны онол

20-р зууны дунд үеийн бусад оролдлого

Хэдийгээр зарим тэргүүлэх физикчид (Зоммерфельд, Шредингер, Жордан) Эддингтоны онолыг сонирхож байсан ч туршилттай санал нийлэх нь удалгүй тодорхой болсон; Үүнээс гадна Эддингтоны техникийг ойлгоход хэцүү байсан. By оновчтой илэрхийлэлВольфганг Паули, энэ нь "физик гэхээсээ илүү романтик яруу найраг" байсан. Гэсэн хэдий ч энэ онол нь нарийн бүтцийн тогтмолын гарал үүслийг шинжлэх өөрийн гэсэн бага багаар таамаглах хандлагыг санал болгосон олон дагалдагчдыг бий болгосон. Тиймээс 1929 онд Владимир Рожанский ( Владимир Роянский) үнэндээ протон ба электроны масс хоорондын Аллены хамаарлыг "дахин нээсэн" ба Энос Витмер ( Энос Витмер) хэлбэрийн гелий болон устөрөгчийн атомын массын хоорондын хамаарлыг санал болгосон

Байгалийн бусад тогтмолуудтай (ялангуяа тэдэнтэй) холбогдох ижил төстэй оролдлогуудыг Вильгельм Андерсон энэ үед хийсэн. Вильгельм Андерсон), Рэйнхольд Фурт ( Рейнхольд Фурт), Уолтер Глэйзер ( Уолтер Глэйзер) болон Курт Ситте ( Курт Ситте) (тэд тодорхойлсон дээд хэмжээ химийн элементүүдзэрэг), Артур Хааз ( Артур Эрих Хаас), Альфред Ланде болон бусад. Энэ төрлийн олон тооны ажил нь физикч Гуидо Бек, Ханс Бете, Вольфганг Риезлер нарыг урамшуулсан. Вольфганг Ризлер) сэтгүүл рүү илгээнэ үү Naturwissenschaften үхээрэй"Үнэмлэхүй тэг температурын квант онол руу" комик тэмдэглэл. Энэ нийтлэл нь тоонологийн томъёоны хайлтыг элэглэсэн болно физик тогтмолууднарийн бүтцийн тогтмол нь ойролцоогоор тэнцүү байх "тайлбар"-ыг санал болгож, °C нь үнэмлэхүй тэг температур юм. Сэтгүүлийн редакторууд уг тэмдэглэлийн элэглэл шинж чанарыг ойлгоогүй бөгөөд үүнийг хэвлэлийн хуудсан дээр нийтэлжээ. Үнэн илчлэгдэх үед онигоо сэтгүүлийн редактор Арнольд Берлинерийн уурыг хүргэв. Арнольд Берлинер), ингэснээр Соммерфельдийн шаардлагын дагуу Бете хийсэн үйлдлийнхээ төлөө уучлалт гуйхаас өөр аргагүй болжээ.

1937 онд мюон нээгдсэний дараа шинэ бөөмсийг байгалийн тогтмолуудтай холбосон тухай таамаглал гарч ирэв. Патрик Блэкеттийн үзэж байгаагаар таталцал болон мюоны амьдралын хугацааны хооронд холбоо байж болох юм

мюоны масс хаана байна. Хенри Флинт ( Хенри Флинт), Харьцангуйн онолын 5 хэмжээст өргөтгөлийн үзэл баримтлалд үндэслэн тэрээр хамаарлыг олж авсан. Хожмын оролдлогуудын дотроос протон ба электроны массын хоорондох цэвэр тоон холбоог тэмдэглэж болно, энэ нь Фридрих Ленцийн маш богино тэмдэглэлд гарч ирэв. Фридрих Ленц), мөн энэ нь: . 1952 онд Йоичиро Намбу электроноос илүү хүнд энгийн бөөмсийн массыг дараах эмпирик томъёогоор тодорхойлж болно гэж онцолсон.

бүхэл тоо хаана байна. Жишээлбэл, мюоны массын хувьд (), төлөө - пионы масс (), төлөө - нуклонуудын ойролцоогоор масс ().

Макс Борн, Вернер Хейзенберг нарын одоо байгаа талбайн онолуудыг нэгтгэн дүгнэхэд үндэслэн нарийн бүтцийн тогтмолын утгыг тооцоолох оролдлого нь шинжлэх ухааны хувьд илүү үндэслэлтэй байв. Борн, "харилцан харилцан үйлчлэх зарчим" дээр суурилсан арга барилаа ашиглан (жишээлбэл, бүтээлийг үзнэ үү) 1940-өөд оны эцэс гэхэд тэрээр зөвхөн өгсөн тооцоог олж авах боломжтой болсон. Гейзенберг шугаман бус талбайн онолынхоо хүрээнд зөвхөн магнитудын дарааллаар тогтмол хэмжигдэхүүний туршилтын утгатай тохирч чадсан.

Орчин үеийн оролдлого

Орон зай-цаг хугацааны хэмжигдэхүүнтэй холбоо тогтоох нь бас боломжтой: сүүлийн үеийн хамгийн ирээдүйтэй онолуудын нэг болох "М-онол" гэж нэрлэгддэг, супер мөрний онолын ерөнхий ойлголт болгон хөгжиж, бүх зүйлийг дүрсэлсэн гэж үздэг. бие махбодийн харилцан үйлчлэлба энгийн бөөмс - орон зай цагийг 11 хэмжээст гэж үздэг. Энэ тохиолдолд макро түвшний нэг хэмжигдэхүүнийг цаг хугацаа, гурав нь макроскоп орон зайн хэмжээс, үлдсэн долоо нь зөвхөн микро түвшинд мэдрэгддэг "нурсан" (квант) хэмжигдэхүүн юм. PTS нь 1, 3, 7 тоонуудыг аравын үржвэрийн хүчин зүйлүүдтэй нэгтгэдэг бөгөөд 10-ыг супер мөрний онол дахь орон зайн нийт хэмжээс гэж тайлбарлаж болно.

Үүний нэгэн адил математикч Жеймс Гилсон нарийн бүтцийн тогтмол нь математикийн хувьд байж болохыг санал болгосон. том хэмжээтэйнарийвчлал, гэж тодорхойлсон

29 ба 137 нь 10, 33 дахь нь тус тус байна анхны тоонууд. 2002 оны өгөгдөл хүртэл энэ утга нь хэмжилтийн алдааны хязгаарт байсан. IN одоогоорЭнэ нь туршилтын өгөгдлөөс 1.7 стандарт хазайлтаар ялгаатай бөгөөд энэ утгыг боломжтой боловч магадлал багатай болгодог.

Саяхан А.Олчакийн бичсэн нийтлэлд Гилсоны томъёоноос дордохгүй нарийвчлалтайгаар нарийн бүтцийн тогтмолыг ойролцоолсон илүү авсаархан бөгөөд ойлгомжтой томьёо гаргажээ. PTS-ийн утга нь эмх замбараагүй байдлын динамикийн гол түлхүүр болох Фейгенбаум тогтмолтай холбоотой. Энэ тогтмол нь хамгийн ерөнхий утгаараа шугаман бус шийдэлд ойртох хурдыг тодорхойлдог динамик системүүд"Цэг бүрт тогтворгүй байдал" эсвэл "динамик эмх замбараагүй байдал" руу шилжих. Өнөөдрийг хүртэл Feigenbaum-ийн тогтмолын тооцоолсон утга (PTS-ийг тооцоолоход шаардагдах нарийвчлалын хүрээнд) байна.

PTS-ийн утгыг энгийн тэгшитгэлийн үндэс болгон маш нарийн тооцдог

ба ойролцоогоор хэдтэй тэнцүү байна туршилтын үнэ цэнэаравны бутархай руу. Гэрээний нарийвчлал нь өнөөдрийн туршилтын алдааны ~1.3 стандарт интервал юм.

Орчин үеийн квант электродинамикийн үүднээс авч үзвэл нарийн бүтцийн тогтмол нь гүйх холболтын тогтмол, өөрөөр хэлбэл харилцан үйлчлэлийн энергийн масштабаас хамаардаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ баримт нь аливаа тодорхой (ялангуяа, тэг, хэрэв бид утгын тухай ярьж байгаа бол) дамжуулагдсан импульсийн тоон томъёог бүтээх оролдлогын ихэнх физик утгыг үгүйсгэдэг.

бас үзнэ үү

Тэмдэглэл

1. CODATA-аас санал болгосон нарийн бүтцийн тогтмол утга.
2. А.Зоммерфельд. Die Feinstruktur der Wasserstoff- und der Wasserstoff-ähnlichen Linien // Sitzungsberichte der Königl. Bayerischen Akademie der Wissenschaften zu Munchen. - 1915. - P. 459-500.
3. А.Зоммерфельд. Zur Quantentheorie der Spektrallinien // Аннален дер Физик. - 1916. - Боть. 356(51). - P. 1-94.
4. А.Зоммерфельд.Атомын бүтэц ба спектр. - М.: Гостехиздат, 1956. - Т. 1. - С. 81.
5. , х. 403–404
6. , х. 427–430
7. Ж.А.Чалмерс, Б.Чалмерс.Өргөж буй орчлон ертөнц - өөр үзэл бодол // Философийн сэтгүүлийн цуврал 7. - 1935. - Боть. 19. - P. 436-446.
8. С. Самбурский.Статик ертөнц ба мананцарын улаан шилжилт // Физик тойм. - 1937. - Боть. 52. - P. 335-338.
9. К.П.Станюкович.Таталцлын тогтмол дахь боломжит өөрчлөлтүүд // Зөвлөлтийн физик - Доклады. - 1963. - Боть. 7. - P. 1150-1152.
10. Ж.О"Ханлон, К.-К. Там.Физикийн үндсэн тогтмолуудын цаг хугацааны өөрчлөлт // Онолын физикийн ахиц дэвшил. - 1969. - Боть. 41. - P. 1596-1598.
11. P. A. M. Дирак.Сансар судлалын шинэ үндэс // Прок. R. Soc. Лонд. А. - 1938. - Боть. 165. - P. 199-208.
12. П.Жордан. Kosmologische Konstanz der Feinstrukturkonstanten // Физикийн Zeitschrift. - 1939. - Боть. 113. - P. 660-662.
13. Э.Теллер.Физик тогтмолуудын өөрчлөлтийн тухай // Физик тойм. - 1948. - Боть. 73. - P. 801-802.
14. Ж.Брандмюллер, Э.Рюхардт. Die Sommerfeldsche Feinstrukturkonstante und das Problem der spektroskopischen Einheiten // Naturwissenschaften үхээрэй. - 1950. - Боть. 37. - P. 337-343.
15. Р.Баггиолини.Атом ба бүх нийтийн тогтмолуудын гайхалтай хамаарлын тухай // Америкийн физикийн сэтгүүл. - 1957. - Боть. 25. - P. 324-325.
16. Г.Гамов.Цахилгаан, таталцал, сансар судлал // Физик тойм захидал. - 1967. - Боть. 19. - P. 759-761.
17. Ф.Ж.Дайсон.Протоны цэнэгийн цаг хугацааны өөрчлөлт // Физик тойм захидал. - 1967. - Боть. 19. - P. 1291-1293.
18. А.Перес.Үндсэн цахилгаан цэнэгийн тогтмол байдал // Физик тойм захидал. - 1967. - Боть. 19. - P. 1293-1294.
19. J. N. Bahcall, M. Schmidt.Нарийн бүтцийн тогтмол нь сансар огторгуйн цаг хугацаанд өөрчлөгддөг үү? // Физик тойм захидал. - 1967. - Боть. 19. - P. 1294-1295.
20. Я.М.Крамаровский, В.П.Чечев.Орчлон ертөнц хөгшрөх тусам электроны цэнэг өөрчлөгддөг үү? // UFN. - 1970. - T. 102. - P. 141-148.
21. Г.Гамов.Байгалийн тогтмолуудын тоон зүй // PNAS. - 1968. - Боть. 59. - P. 313-318.
22. Ю.В.Петров.Байгалийн цөмийн реактор Окло // UFN. - 1977. - T. 123. - P. 473-486.
23. М.Т.Мёрфи, Ж.К.Уэбб, В.В.Фламбаум, В.А.Дзуба, К.В.Черчилль, Ж.Х.Прочаска, Ж.Д.Барроу, А.М.Вольф. QSO шингээлтийн шугамаас хувьсах нарийн бүтцийн тогтмол байдлын боломжит нотолгоо: сэдэл, дүн шинжилгээ, үр дүн // . - 2001. - Боть. 327. - P. 1208-1222.
24. Ж.Д.Барроу, Х.Б.Сандвик, Ж.Магуэйжо.Төрөл бүрийн альфа сансар судлалын зан байдал // Биеийн үзлэг D. - 2002. - Боть. 65. - P. 063504.
25. Р.Шриананд, Х.Чанд, П.Петижан, Б.Арасил.Алс холын квазаруудын спектр дэх шингээлтийн шугамаас бага энергийн хязгаар дахь цахилгаан соронзон нарийн бүтцийн тогтмол байдлын цаг хугацааны өөрчлөлтийн хязгаарлалт // Физик тойм захидал. - 2004. - Боть. 92. - P. 121302.
26. Х.Чанд, Р.Шриананд, П.Петижан, Б.Арасил.Нарийн бүтцийн тогтмол байдлын сансар судлалын өөрчлөлтийг шалгах: VLT-UVES дээж дээр үндэслэсэн үр дүн // Одон орон ба астрофизик. - 2004. - Боть. 417. - P. 853-871.
27. Шинэ квазарын судалгаанууд нь үндсэн физикийн тогтмол байдлыг хадгалдаг // ESO-ийн хэвлэлийн мэдээ, 2004 оны 3-р сарын 31
28. Ж.К.Уэбб, Ж.А.Кинг, М.Т.Мёрфи, В.В.Фламбаум, Р.Ф.Карсвелл, М.Б.Бэйнбридж.Нарийн бүтцийн тогтмол байдлын орон зайн өөрчлөлтийн шинж тэмдэг // Физик тойм захидал. - 2011. - Боть. 107. - P. 191101.Мөн үзнэ үү.
29. Ж.С.Бэрэнгут, В.В.Фламбаум, Ж.А.Кинг, С.Ж.Курран, Ж.К.Уэбб. // Биеийн үзлэг D. - 2011. - Боть. 83. - P. 123506.Мөн үзнэ үү.
30. Ж.А.Кинг, М.Т.Мөрфи, В.Убакс, Ж.К.Уэбб. Q0528-250-аас протон-электрон массын харьцааны сансар судлалын өөрчлөлтийн шинэ хязгаарлалт // Хатан хааны одон орон судлалын нийгэмлэгийн сар тутмын мэдэгдэл. - 2011.
31. S. J. Curran, A. Tanna, F. E. Koch, J. C. Berengut, J. K. Webb, A. A. Stark, V. V. Flambaum.Төвийг сахисан нүүрстөрөгчийн улаан шилжилт бүхий үндсэн тогтмолуудын орон зай-цаг хугацааны өөрчлөлтийг хэмжих // Одон орон ба астрофизик. - 2011.
32. Ж.С.Бэрэнгут, В.В.Фламбаум.Атом ба цөмийн цаг, Окло, солир, сансар судлалын үзэгдлийн үндсэн тогтмолуудын орон зайн өөрчлөлтийн илрэл // Еврофизикийн захидал. - 2012. - Боть. 97. - P. 20006.
33. Ж.Д.Барроу.Сансар судлал, амьдрал ба антропийн зарчим // Жилийн түүх шинэЙоркийн шинжлэх ухааны академи. - 2001. - Боть. 950. - P. 139-153.
34. Г.Н.Льюис, Э.К.Адамс нар.Эцсийн оновчтой нэгжийн онол; Анхан шатны цэнэг, Виркунгсквант, Стефаны хуулийн тогтмол хоорондын тоон хамаарал // Физик тойм. - 1914. - Боть. 3. - P. 92-102.
35. , х. 400–401
36. , х. 401–402
37. Х.Стэнли Аллен.Электрон ба атомын тогтмолуудын тоон хамаарал // Лондонгийн Физикийн нийгэмлэгийн эмхэтгэл. - 1914. - Боть. 27. - P. 425-431.
38. А.С.Лунн.Атомын тогтмол ба хэмжээст инвариантууд // Физик тойм. - 1922. - Боть. 20. - P. 1-14.
39. , х. 406
40. Ж.Райс.Эддингтон талбайн байгалийн нэгж ба түүний хоорондын боломжит хамаарал ба физикийн бүх нийтийн тогтмолуудын тухай // . - 1925. - Боть. 49. - P. 457-463.
41. Ж.Райс.Эддингтон талбайн байгалийн нэгжийн тухай // Философийн сэтгүүлийн цуврал 6. - 1925. - Боть. 49. - P. 1056-1057.
42. A. S. Эддингтон.Электроны цэнэг // Прок. R. Soc. Лонд. А. - 1929. - Боть. 122. - P. 358-369.
43. A. S. Эддингтон.Цахилгаан цэнэгийн харилцан үйлчлэл // Прок. R. Soc. Лонд. А. - 1930. - Боть. 126. - P. 696-728.
44. A. S. Эддингтон.Сансрын тогтмолын үнэ цэнийн тухай // Прок. R. Soc. Лонд. А. - 1931. - Боть. 133. - P. 605-615.
45. A. S. Эддингтон.Цахилгаан цэнэгийн онол // Прок. R. Soc. Лонд. А. - 1932. - Боть. 138. - P. 17-41.
46. R. T. Birge.Физикийн ерөнхий тогтмолууд: 1941 оны 8-р сарын байдлаар зөвхөн гэрлийн хурдны талаарх дэлгэрэнгүй мэдээлэл // Физикийн ахиц дэвшлийн тухай тайлан. - 1941. - Боть. 8. - P. 90-134.
47. , х. 411–415
48. , х. 416–418
49. , х. 419–422
50. В. Роянский.Протоны массын электрон масстай харьцуулсан харьцаа // Байгаль. - 1929. - Боть. 123. - P. 911-912.
51. Э.Э.Витмер.Протон, электрон ба гелийн цөмийн харьцангуй масс // Байгаль. - 1929. - Боть. 124. - P. 180-181.
52. В.Андерсон.Über die Struktur der Lichtquaten // Физикийн Zeitschrift. - 1929. - Боть. 58. - P. 841-857.
53. R. Furth.Über einen Zusammenhang zwischen quantenmechanischer Unschärfe und Struktur der Elementarteilchen und eine hierauf begründete Berechnung der Massen von Proton und Elektron // Физикийн Zeitschrift. - 1929. - Боть. 57. - P. 429-446.