Отново за първостепенното значение на измервателните единици за разбирането на физическата реалност

Всички уравнения на теоретичната физика съществуват на базата на приетите измервателни единици, които са най-първичните физически константи. Те са избрани и определени от нас в нашия локален време-пространствен регион „близо до повърхността на Земята“.

Както ще бъде показано в тази глава, единиците на измервателните системи са постоянни, но само в нашия локален времево-пространствен регион, където интензитетът на гравитационното поле е един и същ и неизменен. Всъщност еднаквият интензитет на гравитационното поле и точността на дефинираните измервателни единици определят верността и математическата точност на уравненията на теоретичната физика в нашия регион. Нещо повече, точността на уравненията на теоретичната физика създава и потвърждава нашето възприятие за „абсолютност“ не само за пространството и времето, но и за „фундаменталните“ физически константи, като скоростта на светлината във вакуум.

Валидността на всяко уравнение на теоретичната физика се доказва чрез експериментална проверка на резултата от решението на това уравнение. В нашия локален регион „близо до повърхността на Земята“ точността на решенията на физичните уравнения (резултатите са стойностите на физическите величини) зависи само от точността на дефиницията на измервателните единици. Обаче, ако използваме уравнения на теоретичната физика извън нашия локален регион „близо до повърхността на Земята“ (извън локалния регион, където са определени измервателните единици), точността на решенията на тези уравнения зависи също от отклонението на измервателните единици в областта на тяхното приложение. В този смисъл формулата на Нютон за универсалната гравитация (уравнение (2) е достатъчно точна в рамките на Слънчевата система. Тази формула все още се използва при изстрелване на сателити около Земята, дори когато се изпращат сонди към планетите от Слънчевата система. Това е така, защото в рамките на Слънчевата система отклонението на измервателните единици, използвани в уравненията за изчисления, е в границите, разрешени от тези практически приложения (измервателните единици са определени в третата планета от Слънцето). Това е така, защото в рамките на Слънчевата система (с изключение на Меркурий, най-близката до Слънцето и същевременно малка планета), отклонението на измервателните единици, използвани в уравненията в тези изчисления, е в рамките на допустимото за тези практически приложения ( въпреки че измервателните единици са определени на повърхността на третата планета от Слънцето).

Случаят с орбитата на планетата Меркурий обаче е различен. Това е най-близката планета до Слънцето. Влиянието на слънчевата гравитация е много по-голямо върху планетата Меркурий (зависи от квадрата на разстоянието до Слънцето), т.е. значително се различава от влиянието на слънчевата гравитация върху Земята и другите планети. Ето защо неговата орбита се отклонява от изчисленията, които правим според закона на Нютон за всеобщото привличане. През 1915 г. обаче Айнщайн прилага уравненията на общата теория на относителността и намира отговора на това отклонение: резултатът от прилагането на уравненията на общата теория на относителността съвпада много по-точно с наблюденията. Но това все още е в Слънчевата система – където измервателните единици, както и фундаменталните физически константи, не претърпяват значителни промени.

Но ако погледнем цялата Вселена, с всички региони с невъобразими разлики в гравитацията, което означава невъобразими разлики в измервателните единици… очевидно е, че уравненията на Общата теория на относителността не са приложими за цялата Вселена. Това е така, защото в уравненията на общата теория на относителността се използват постоянните измервателните единици, които са определени на малка планета в Слънчева система в покрайнините на една от милионите галактики!

Следователно, в желанието си да опишем физическата реалност във Вселената:

Не можем да не стигнем до идеята, че освен в микросвета (описан от квантовата теория),

неопределеност съществува и на нивото на Вселената (в макросвета)!

Но нека анализираме влиянието на гравитацията върху разпространението на електромагнитното лъчение и върху електромагнитните свойства на атомите.


Относно определянето на базовите измервателни единици за време и дължина:


Както беше посочвано много пъти, измервателните единици са основните физически константи, които сме дефинирали и избрали да бъдат константи! Именно с помощта на тези първични физични константи имаме възможността да използваме математиката в областта на физиката.

Най-широко използваната днес е Международната система от измервателни единици „SI“ (от френското наименование Système International d’unités). „SI systemata“ e базирана и е разширение на системата MKS – “метър-килограм-секунда”. Днес в системата SI основната единица за дължина „метър“ и основната единица за време „секунда“ се определят от характеристиките на определено електромагнитно лъчение (честота, дължина на вълната, скорост на светлината).

При дефинирането на базовите единици „метър” и „секунда” е необходимо да се разграничат двете основни характеристики на всяко електромагнитно лъчение: неговият „времеви период” и неговият „пространствен период”. „Времевият период“ на всяко електромагнитното лъчение при разпространението му във вакуум е продължителността на един период на трептене и се представя от физическата величина “честота”. „Пространственият период“ е дължината на един период на трептене и се представя от другата характеристика на електромагнитното лъчение – “дължината на вълната”. Корелацията между тях е локалната физическа константа скоростта на светлината във вакуум (в референтната система, свързана със стационарното пространство), която е локална константа в нашата време-пространствена област за целия спектър на електромагнитното лъчение. Измерената скорост на светлината обаче не е еднаква във всички посоки в референтната система, свързана със земната повърхност. Следователно определянето на скоростта на светлината във вакуум в SI не е прецизирано… и следователно дефинирането на основната единица за дължина „метър“ чрез скоростта на светлината във вакуум не е приемливо. На тази основа дефиницията на единицата за дължина „метър“ чрез дължина на вълната на определено електромагнитно лъчение, дадено от 11-то заседание на Генералната конференция по мерки и теглилки (CGPM), през 1960 г., Резолюция 6, е правилното:

„Метърът е дължината, равна на 1650763,73 дължини на вълната във вакуум на радиацията, съответстваща на прехода между нивата 2p10 и 5d5 на атома криптон 86.“ (11-та среща на CGPM, Резолюция 6, 1960 г.).

Базовата единица за време „секунда“ също се определя от характеристиката (честотата) на конкретно електромагнитно лъчение:

„Секундата е продължителността на 9 192 631 770 периода на лъчение, съответстващи на прехода между двете свръхфини нива на основното състояние на атома цезий 133, в покой при термодинамична температура от 00K.“ (13-то заседание на CGPM, Резолюция 1, 1967/68).

Забележка 1: Изборът на това електромагнитно лъчение като „стандартно лъчение“ (между тези две нива на атом цезий-133) при определяне на „секундата“ в Международната система от единици (SI), се дължи на удобството на експерименталната реализация на тази дефиниция.

Забележка 2: Основната единица за дължина „метър“ може да се дефинира и чрез фиксиране на определен брой дължини на вълните на случайно електромагнитно лъчение от електромагнитния спектър, въпреки че броят на „дължините на вълните“ за предварително избрания „метър“ ще бъде различен за различно електромагнитно лъчение.

Така че можем да дефинираме базовата единица за дължина „метър“ с помощта на електромагнитното лъчение, което използваме, за да дефинираме базовата единица време „секунда“ – това ще бъде направено за удобство на прилагането на логиката за анализ , който е представен в глава 11 на монографията Специалната теория на относителността най-голямата заблуда във физиката на 20-ти век. Така дефинираната единица за дължина „метър“ ще бъде точно същата като приетата от BIPM:

Можем да дефинираме единицата за дължина „метър“ по следния начин:
„Метърът е дължината, равна на 30,66331899 дължини на вълната на радиацията, съответстваща на прехода между двете свръхфини нива на основното състояние на атома цезий 133 във вакуум, в покой, при температура 0оK.“ (Sharlanov, 2012a).

Конвенция: Нека електромагнитното лъчение, използвано за определяне на единицата за дължина, е същото като електромагнитното лъчение, използвано за определяне на единицата време, и нека го наречем за случая стандартно лъчение. Това може да бъде лъчението, използвано в Международната система от единици (SI) за дефиниране на единицата време (между същите тези две нива на атом цезий-133).

Когато дефинираме „секундата“, нека обозначим 9 192 631 770 „времеви периода“ на това стандартно лъчение с Ns_s (общата продължителност на които е равна на една „секунда“). За всяко друго лъчение от електромагнитния спектър броят на периодите за една “секунда” ще бъде различен и нека го обозначим с Ns_i.

По същия начин, когато дефинираме „метъра“ използвайки така нареченото стандартно лъчение, нека обозначим 30,66331899 „пространствени периода“ (дължини на вълни) с Nm_s (чиято обща дължина е равна на един „метър“). За всяко друго лъчение от електромагнитния спектър, броят дължини на вълната за така дефинирания „метър“ ще бъде различен и нека го обозначим с Nm_i.

Така в нашия локален време-пространствен регион „близо до повърхността на Земята“ (където гравитационната сила е една и съща), локалната постоянна „скорост на електромагнитното лъчение във вакуум“ е една и съща за целия електромагнитен спектър:

Тук можем да си припомним, че „скоростта на електромагнитното лъчение във вакуум“ (c = λν) е постоянната корелация между честотата и дължината на вълната на всяко електромагнитно лъчение за целия електромагнитен спектър, което е локална константа във всяка време-пространствена област с еднакъв интензитет на гравитационното поле”.

За съжаление, нашата визия за физическата реалност във Вселената се основава на нашето локално време-пространствено възприятие за „абсолютност“. Възприятието за „абсолютност“ (не само на времето и пространството) е резултат от неопровержимостта на всички „математически и експериментални доказателства“ за постоянството на всички локални физически константи в нашия локален време-пространствен домейн „близо до повърхността на Земята“. Всъщност, всички тези доказателства от своя страна се основават на неизменността (постоянството) на локалните мерни единици в областите с еднакъв (и равномерен) интензитет на гравитационното поле.

Виждаме обаче, че ако дефинираме мерните единици по същия начин, чрез характеристиките на електромагнитното лъчение (честота, дължина на вълната), във време-пространствени области с различен интензитет на гравитационното поле – то мерните единици ще бъдат различни. Това също означава, че локалните физически константи в тези време-пространствени области ще бъдат различни, ако ги измерваме с мерните единици, дефинирани в нашата време-пространствена област… (това е анализирано подробно в глава 11 на монографията Специалната теория на относителността най-голямата заблуда във физиката на 20-ти век).

Оказва се, че сме подведени да приемем, че локалните физически константи са фундаментални, универсални и непроменими за цялата Вселена (като локалната постоянна скорост на светлината във вакуум). Това се отнася и за „диелектричната проницаемост на вакуума“ (диелектричната константа ε0), за „магнитната проницаемост на вакуума“ (магнитната константа μ0) и за всички „фундаментални физически константи“, които всъщност са „локални физически константи“.

В следващите три уеб страници теоретично ще анализираме влиянието на гравитацията върху разпространението на електромагнитното лъчение и върху електромагнитните свойства на атомите в рамките на три области с различен интензитет на гравитационното поле (но с еднакъв и равномерен интензитет във всяка от областите):

•   в нашия локален (референтен) регион „близо до повърхността на Земята“, където гравитационната сила е приблизително същата и където сме дефинирали измервателните единици (нашите първични физически константи);

•   в райони, където гравитацията е по-слаба в сравнение с други;

•   в райони, където гравитацията е по-силна от останалите.

Представената в горните страници логика за влиянието на гравитацията върху разпространението на електромагнитното лъчение (в региони с еднородно гравитационно поле, в региони с по-слаба гравитация и в региони с по-силна гравитация) напълно съвпада с възгледите на привържениците на космологичната теория за “Големия взрив”:

виж: „Теорията на всичко“ се оказва „Теория на нищото“

=> към главната уеб страница “Влиянието на гравитацията върху разпространението на електромагнитното лъчение и върху електромагнитните свойства на атомите“.