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常数的值将取决于我们使用的单位系统

2022-12-02 11:51:26 来源:IT之家阅读量:12177   

哈勃常数,引力常数,普朗克常数,玻尔兹曼常数,光速,π,真空的介电常数,磁导率,电导率,电阻率,库仑常数等...恒家的队伍还在扩大任何学过基础科学的人都会遇到至少一个物理常数,比如光速或者电子质量这是必然的

常数的值将取决于我们使用的单位系统

科学家,尤其是物理学家,一定要记住这些常数,因为它可以让很多计算过程变得简单但是当你停下来思考这些常数以及它们所描述的宇宙的某个方面的性质时,你会觉得不可思议这些庞大的数字不仅仅是为了计算的不便

我们知道很多常数的值,但是这些值是怎么来的呢这些常数是科学家创造的,还是自然存在的它们对物理学意味着什么他们会改变吗如果是,为什么我们称它们为常数

这些常数是什么意思。

哈勃常数告诉我们宇宙的膨胀和恒星离开我们的速度,最终帮助我们计算宇宙的年龄自从埃德温·哈勃在1929年首次计算出它以来,将近100年过去了,科学家们仍然在争论它的实际价值伴随着技术的每一次飞跃和每一台新望远镜的出现,哈勃常数都会改变找到哈勃常数的精确值仍然是现代天文学最大的挑战之一

引力常数,有时也叫牛顿常数,是牛顿万有引力定律中使用的比例常数,用g表示,无论是在地球,火星还是几千光年外的某个遥远星球上,引力常数的值都不会改变。

普朗克常数给出了粒子的频率与其总能量的关系,这是物理学界的突破性发现,因为其中一个量是波的性质),另一个量是粒子的性质(能量)从而证明了物质的波粒二象性,最终为量子物理学的发展铺平了道路

我们可以用一个常数代表什么来定义它,但是我们可以给几个常数一个完整的定义(意义)吗也就是说,我们需要用我们指定的单位来定义宇宙的一些量,比如米,牛顿,光年,焦耳

例如,重力常数的单位g是:

当g乘以两个物体的质量,再除以它们之间距离的平方,就得到力的单位牛顿。这正是我们所需要的,因为我们想知道两个物体之间的引力:

因此,常数的值将取决于我们使用的单位系统。

那么这是否意味着常量是由人类构造的呢绝对不行!这个定义是关于常量的功能,而不是它们是什么况且它也不能定义所有的常数,因为也有无量纲的常数,比如著名的圆周率

圆周率是一个无理数,也是一个超越数,出现在自然界的很多现象中从DNA的双螺旋结构,到扔石头时池塘里的波纹,到斑马条纹和豹纹,到著名的海森堡原理,到抗震建筑的构造,再到海浪的波动——Pi无处不在它逐渐消失在宇宙的中心,出现在最复杂的数学中

它是一个常数,没有单位我们不知道为什么会这样

他们的价值观是如何确定的。

有些常数值是有争议的,误差总是存在的,这取决于我们现有设备的精度和灵敏度常数不是科学家创造的它们存在于宇宙中,我们只是通过反复的实验和观察来测量它们

还有一个问题更深入地探究了常数的奥秘在1937年2月20日发表在《自然》杂志上的一篇论文中,著名物理学家保罗·狄拉克提出了一个至今仍困扰物理学家的问题:如果我们纵观整个宇宙的历史,所有的常数真的都是常数吗毕竟我们所有的测量都是在地球上进行的这里不变的东西在其他地方也不变吗

保罗·狄拉克的论文

那么就有证据证明质子质量与电子质量之比是常数多年来,许多国家的许多研究小组探索哈勃体积的最远角落,只是为了确定质子与电子的质量比是否会改变每一次,结果都一样质量比不变

常数会变,比如哈勃常数,但这是由于人为误差和设备精度。

我们无法解释这些常数为什么会这样,它们是如何被大自然决定的,它们是否能在数十亿年间发生变化我们只能衡量已经存在的东西

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