Новое о гравитационном константе G (стр. 2 из 2)

G = 4μ_B²α²·10^-7/l_u ²m_e²D_o

Используя константы l_u, постоянную Хаббла H, t_u, h_u,α, получим следующую формулу:

G = 2l_u⁵α H/t_u² h_u

Все 15 формул являются эквивалентными. Отметим, что каждая из 14 формул допускает редукцию к формуле:

G = l_u⁵/t_u³h_uD_o

Таким образом, формулы показывают, что гравитационная константа G не является независимой. Она связана с важнейшими фундаментальными конста нтами.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОНСТАНТЫ G.

Значение G было определено впервые английским физиком Г.Кавендишем в 1798 г. на крутильных весах путем измерения силы притяжения между дву мя шарами. Значение, полученное Г.Кавендишем:

G=6,740(50)• 10^-11 m³kg^-1s^-2 .

В последующие годы измерения гравитационной константы продолжались. В 1982 году G.Luther и W.Towler получили значение [20]:

G=6,67260(50)• 10^-11 m³kg^-1s^-2 .

Значение гравитационной константы, рекомендованное Комиссией по фундаментальным физическим константам CODATA в 1986 г.:

G = 6,67259 (85)• 10^-11 m³kg^-1s^-2 .

В [20] приведены результаты измерений гравитационной константы, полученные разными авторами. Значения, полученные разными авторами, значительно отличаются. Эти значения представлены тремя-шестью цифрами. При этом лучшие экспериментальные значения не превышают пять-шесть знаков. Очевидно, это связано с тем, что измерение значений гравитационной константы сопряжено с большими трудностями. На точность измерения оказывает влияние множество факторов. В частности , на точность измерения константы G влияют некоторые космические ритмы (солнечные, лунные, звездные), которые пока не нашли какого-либо объяснения [20]. В 1996 году О.В.Карагиоз и В.П.Измай лов получили значение:

G=6,67290(50)• 10^-11 m³kg^-1s^-2 .

Современное значение константы G, рекомендованное CODATA 1998 [1]:

G=6,673(10)• 10^-11 m³kg^-1s^-2 .

5. НОВОЕ ЗНАЧЕНИЕ КОНСТАНТЫ G, ПОЛУЧЕННОЕ РАСЧЕТОМ.

Рекомендованное значение гравитационной константы претерпело такую метаморфозу: сначала CODATA 1986 предложил более точное значение, затем CODATA 1998 рекомендует менее точное значение. Из всех универсальных физических констант точность в определении G остается сам ой низкой. Среднеквадратическая погрешность для G на несколько порядков превышает погрешность других констант. Точность в три-пять десятичных знаков для важнейшей физической констант ы нельзя считать нормальным положением дел. На важность исследований, целью которых должно быть повышение точности фундаментальных физических констант, обратили внимание Тейлор и Коэн [18]: "Мы считаем, что в области фундаментальных констант должна бы ть проведена большая работа и что романтике следующего десятичного знака нужно отдаться со всей страстью не ради ее самой, но ради новой физики и более глубокого понимания природы, которая здесь еще скрывается от нас". Это в полной мере относится к г равитационной константе.

Используя приведенные выше формулы, значение гравитационной константы можно получить расчетом. При этом точность ее можно повысить сразу на несколько десятичных знаков и приблизить к точно сти электромагнитных констант. Все приведенные выше формулы дают новое значение константы G, которое по точности на четыре порядка(!) выше принятого на сегодня значения. Наибол ее точное значение гравитационной константы можно получить на основе использования следующих физических констант: скорости света в вакууме c, постоянной Планка h , постоянной Ридберга R_∞, постоянной тонкой структуры α, числа π. Такое же точное значение гравитационной константы получается при использ овании универсальных суперконстант (h_{u ,} l_u , t_u , α , π). Новое значение константы G содержит 9 цифр [2]:

Таким образом, более чем за 200 лет своего существования гравитационная константа прошла несколько этапов, на которых ее значение считалось разным:

Значение гравитационной константы, полученное расчетом по приведенным выше формулам, оказалось наиболее точным.

6. СРАВНЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ КОНСТАНТЫ G

Все приведенные 15 формул дают практически одинаковые значения гравитационной постоянной. Отклонения очень незначительные и наблюдаются в седьмом-девятом знаках, что связано с различной точностью тех констан т, посредством которых представлена гравитационная константа G.

По мере того, как будет возростать точность рекомендованных значений констант, можно будет с еще большей точностью вычислять значение грав итационной константы G. Отметим, что для этого достаточно иметь более точные значения двух констант - h и α [16].

В таблице приведены экспериментальные результаты [20] и расчетные значения константы G, полученные по приведенным выше формулам:

Кем и когда получено	Формула	Значение
Cavendish, 1798	Нет	6,740(50)• 10-11 m3kg-1 s-2
Luther, Towler, 1982	Нет	6,67260(50)• 10-11 m3kg-1 s-2
CODATA 1986	Нет	6,67259(85)• 10-11 m3kg-1 s-2
Karagioz, Izmaylov, 1996	Нет	6,67290(50)• 10-11 N m2 kg-2
CODATA 1998	Нет	6,673(10)• 10-11 m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = lu5/tu3huDo	6,67286741(93)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = lu3/tu2 me Do	6,67286741(91)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = c5tpl2α/hu	6,67286742(97)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = hulu/tume2D0	6,6728674(20)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = hu c/α mpl2	6,6728674(22)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = c3α2lu/2h R∞ Do	6,6728674(16)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = lu4107/e2tu2Do	6,6728674(13)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = lpl2 lu α/tu2 me	6,6728674(11)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = c3lpl2α/hu	6,67286742(97)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = 2πc3lu2/αhDo	6,67286741(93)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = tpl2c2lu α/tu2 me	6,6728674(11)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = huα2/4πtu mpl2R∞ ;	6,6728674(13)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G =с3 α5/8 πh R∞2D0	6,67286741(89)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = 4μB2α2·10-7/lu2 me2Do	6,6728674(22)• 10-11m3kg-1 s-2
Kosinov, 2000	G = 2lu5α H/tu2 hu	6,6728674(11)• 10-11m3kg-1 s-2

ВЫВОДЫ

1. Гравитационная константа является составной константой и может быть выражена посредством других физических констант
2. Получены 15 эквивалентных формул для вычисления гравитационной константы.
3. Полученные результаты указывают на то, что гравитационная константа не является первичной и независимой константой.
4. Получено новое расчетное значение гравитационной константы, которое на несколько порядков точнее ее экспериментального значения.
5. Наиболее точное значение гравитационной константы следует из формулы с применением суперконстант h_u, l_u, t_u, α, π.
6. На роль истинно фундаментальных констант предлагается группа универсальных суперконстант h_u, l_u, t_u, α< /FONT>, π , которые являются первичными и независимыми константами.

ЛИТЕРАТУРА

1. Peter J. Mohr and Barry N.Taylor. CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 1998 ; Physics.nist.gov/constants. Constants in the category "All constants"; Reviews of Modern Physics, Vol 72, No. 2, 2000.

2. Косинов Н.В. Физический вакуум и гравитация. Физический вакуум и природа, N4, 2000.

3. Nikolay V. Kosinov, Shanna N. Kosinova “GENERAL CORRELATION AMONG FUNDAMENTAL PHYSICAL CONSTANTS.” Journal of New Energy , 2000 , Vol. 5, no. 1, pages 134 -135.

4. Kosinov N. Five Fundamental Constants of Vacuum, Lying in the Base of all Physical Laws, Constants and Formulas. Physical Vacuum and Nature, N4, 2000.

5. Косинов Н.В. Пять универсальных суперконстант, лежащих в основе всех фундаментальных констант, законов и формул физики и космологии. Актуальные проблемы естествознания начала века. Материалы международной конференции 21 - 25 августа 2000 г., Санкт-Петербург, Россия. СПб.: "Анатолия", 2001, с. 176 - 179.

6.Косинов Н.В. Пять универсальных физических суперконстант. http://piramyd.express.ru/disput/kosinov/grate/text.htm

7. Косинов Н.В. Электродинамика физического вакуума. Физический вакуум и природа, N1, 1999.

8. Косинов Н.В. Законы унитронной теории физического вакуума и новые фундаментальные физические константы. Физический вакуум и природа, N3, 2000.

9. Косинов Н.В. Вакуум-гипотеза и основные теоремы унитронной теории физического вакуума. Физический вакуум и природа, N2, 1999.

10. Косинов Н.В. Проблемы происхождения - новейшее направление физических исследований. Физический вакуум и природа, N4, 2000.

11. Косинов Н.В. Решение проблем происхождения - основная задача унитронной теории физического вакуума. Физический вакуум и природа, N3, 2000.

12. Косинов Н.В. Проблема вакуума в контексте нерешенных проблем физики. Физический вакуум и природа, N3, 2000.

13. Пуанкаре А. Наука и гипотеза. Пуанкаре А. О науке, М., 1983.

14. Косинов Н.В. Большие числа в физике и космологии.(СВЯЗЬ БОЛЬШИХ ЧИСЕЛ С КОНСТАНТАМИ ФИЗИКИ И КОСМОЛОГИИ)