ब्रह्मांड के मौलिक स्थिरांक। नए मौलिक भौतिक स्थिरांक परमाणु विधियों का परिचय

इंटरेक्शन स्थिरांक

मुक्त रूसी विश्वकोश "परंपरा" से सामग्री

इंटरेक्शन स्थिरांक(कभी-कभी शब्द युग्मन स्थिरांक) क्षेत्र सिद्धांत में एक पैरामीटर है जो कणों या क्षेत्रों के बीच किसी भी अंतःक्रिया की सापेक्ष शक्ति को निर्धारित करता है। क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में, अंतःक्रियात्मक स्थिरांक संबंधित अंतःक्रिया आरेखों में शीर्षों से जुड़े होते हैं। अंतःक्रिया स्थिरांक के रूप में, आयाम रहित पैरामीटर और संबंधित मात्राएं जो अंतःक्रियाओं को चिह्नित करती हैं और आयाम वाले दोनों का उपयोग किया जाता है। उदाहरण आयाम रहित विद्युतचुंबकीय अंतःक्रिया और विद्युत हैं, जिन्हें C में मापा जाता है।

बातचीत की तुलना

यदि हम एक ऐसी वस्तु का चयन करते हैं जो सभी चार मूलभूत अंतःक्रियाओं में भाग लेती है, तो इस वस्तु के आयामहीन अंतःक्रियात्मक स्थिरांक के मान, जो सामान्य नियम द्वारा पाए जाते हैं, इन अंतःक्रियाओं की सापेक्ष शक्ति को दर्शाएंगे। प्रोटॉन का उपयोग अक्सर प्राथमिक कणों के स्तर पर ऐसी वस्तु के रूप में किया जाता है। अंतःक्रियाओं की तुलना करने के लिए आधार ऊर्जा एक फोटॉन की विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा है, परिभाषा के अनुसार:

जहां -, - प्रकाश की गति, - फोटॉन की तरंग दैर्ध्य। फोटॉन ऊर्जा का चुनाव आकस्मिक नहीं है, क्योंकि आधुनिक विज्ञान विद्युत चुम्बकीय तरंगों पर आधारित तरंग प्रतिनिधित्व पर आधारित है। उनकी मदद से, सभी बुनियादी माप किए जाते हैं - लंबाई, समय और ऊर्जा सहित।

गुरुत्वाकर्षण संपर्क

कमजोर बातचीत

कमजोर अंतःक्रिया से जुड़ी ऊर्जा को निम्नलिखित रूप में दर्शाया जा सकता है:

कमजोर अंतःक्रिया का प्रभावी प्रभार कहां है, कमजोर अंतःक्रिया (डब्ल्यू- और जेड-बोसोन) के वाहक माने जाने वाले आभासी कणों का द्रव्यमान है।

एक प्रोटॉन के लिए कमजोर अंतःक्रिया के प्रभावी आवेश का वर्ग फर्मी स्थिरांक Jm3 और प्रोटॉन के द्रव्यमान के रूप में व्यक्त किया जाता है:

पर्याप्त रूप से छोटी दूरी पर, कमजोर अंतःक्रिया की ऊर्जा में घातांक की उपेक्षा की जा सकती है। इस मामले में, आयामहीन कमजोर अंतःक्रिया स्थिरांक को निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:

विद्युत चुम्बकीय संपर्क

इलेक्ट्रोस्टैटिक ऊर्जा द्वारा दो स्थिर प्रोटॉन की विद्युत चुम्बकीय बातचीत का वर्णन किया गया है:

कहाँ पे - , - ।

फोटॉन ऊर्जा के लिए इस ऊर्जा का अनुपात विद्युत चुम्बकीय संपर्क स्थिरांक को निर्धारित करता है, जिसे इस रूप में जाना जाता है:

मजबूत बातचीत

कण भौतिकी के मानक मॉडल में हैड्रॉन के स्तर पर, इसे हैड्रोन में प्रवेश करने वाली "अवशिष्ट" बातचीत के रूप में माना जाता है। यह माना जाता है कि ग्लून्स, मजबूत अंतःक्रिया के वाहक के रूप में, हैड्रोन के बीच की जगह में आभासी मेसन उत्पन्न करते हैं। पियोन-न्यूक्लियॉन युकावा मॉडल में, न्यूक्लियंस के बीच परमाणु बलों को आभासी पायनों के आदान-प्रदान के परिणाम के रूप में समझाया गया है, और अंतःक्रियात्मक ऊर्जा का निम्न रूप है:

स्यूडोस्केलर पायन-न्यूक्लियॉन इंटरैक्शन का प्रभावी चार्ज कहां है, पायन मास है।

आयामहीन मजबूत अंतःक्रियात्मक स्थिरांक है:

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में स्थिरांक

क्षेत्र सिद्धांत में अंतःक्रिया प्रभाव को अक्सर गड़बड़ी सिद्धांत का उपयोग करके परिभाषित किया जाता है, जिसमें समीकरणों में कार्यों को अंतःक्रिया स्थिरांक की शक्तियों में विस्तारित किया जाता है। आमतौर पर, सभी इंटरैक्शन के लिए, मजबूत को छोड़कर, इंटरेक्शन स्थिरांक एकता से बहुत कम होता है। यह गड़बड़ी सिद्धांत के अनुप्रयोग को कुशल बनाता है, क्योंकि विस्तार की उच्च शर्तों से योगदान तेजी से कम हो जाता है और उनकी गणना अनावश्यक हो जाती है। एक मजबूत अंतःक्रिया के मामले में, गड़बड़ी सिद्धांत अनुपयुक्त हो जाता है और अन्य गणना विधियों की आवश्यकता होती है।

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत की भविष्यवाणियों में से एक तथाकथित "फ्लोटिंग स्थिरांक" प्रभाव है, जिसके अनुसार कणों की बातचीत के दौरान स्थानांतरित ऊर्जा में वृद्धि के साथ अंतःक्रिया स्थिरांक धीरे-धीरे बदलते हैं। तो, विद्युत चुम्बकीय संपर्क निरंतर बढ़ता है, और बढ़ती ऊर्जा के साथ मजबूत अंतःक्रियात्मक निरंतर घट जाती है। क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स में क्वार्क का अपना मजबूत अंतःक्रियात्मक स्थिरांक होता है:

एक क्वार्क का प्रभावी रंग आवेश कहाँ होता है जो दूसरे क्वार्क के साथ बातचीत करने के लिए आभासी ग्लून्स का उत्सर्जन करता है। उच्च ऊर्जा वाले कणों के टकराव में प्राप्त क्वार्क के बीच की दूरी में कमी के साथ, एक लॉगरिदमिक कमी और मजबूत बातचीत (क्वार्क की स्पर्शोन्मुख स्वतंत्रता का प्रभाव) के कमजोर होने की उम्मीद है। Z-बोसोन (91.19 GeV) की द्रव्यमान-ऊर्जा के क्रम की स्थानांतरित ऊर्जा के पैमाने पर यह पाया जाता है कि उसी ऊर्जा पैमाने पर, विद्युत चुम्बकीय संपर्क स्थिरांक कम ऊर्जा पर ≈1/137 के बजाय 1/127 के क्रम पर एक मान तक बढ़ जाता है। यह माना जाता है कि उच्च ऊर्जा पर, लगभग 10 18 GeV, कणों के गुरुत्वाकर्षण, कमजोर, विद्युत चुम्बकीय और मजबूत अंतःक्रियाओं के स्थिरांक के मान एक-दूसरे के करीब पहुंचेंगे और लगभग बराबर भी हो सकते हैं।

अन्य सिद्धांतों में स्थिरांक

स्ट्रिंग सिद्धांत

स्ट्रिंग सिद्धांत में, अंतःक्रिया स्थिरांक को स्थिरांक नहीं माना जाता है, लेकिन प्रकृति में गतिशील होते हैं। विशेष रूप से, कम ऊर्जा पर एक ही सिद्धांत ऐसा लगता है जैसे तार दस आयामों में और उच्च ऊर्जा पर ग्यारह में चलते हैं। माप की संख्या में परिवर्तन के साथ अंतःक्रियात्मक स्थिरांक में परिवर्तन होता है।

मजबूत गुरुत्वाकर्षण

साथ में और विद्युत चुम्बकीय बलों को में मजबूत बातचीत के मुख्य घटक माना जाता है। इस मॉडल में, क्वार्क और ग्लून्स की परस्पर क्रिया पर विचार करने के बजाय, केवल दो मूलभूत क्षेत्रों को ध्यान में रखा जाता है - गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुम्बकीय, जो प्राथमिक कणों के आवेशित और द्रव्यमान पदार्थ के साथ-साथ उनके बीच के स्थान में भी कार्य करते हैं। उसी समय, क्वार्क और ग्लून्स, तदनुसार, वास्तविक कण नहीं माने जाते हैं, लेकिन क्वासिपार्टिकल्स, हैड्रोनिक पदार्थ में निहित क्वांटम गुणों और समरूपता को दर्शाते हैं। यह दृष्टिकोण भौतिक सिद्धांतों के रिकॉर्ड को वास्तव में निराधार, लेकिन प्राथमिक कण भौतिकी के मानक मॉडल में नि: शुल्क मापदंडों की संख्या को कम करता है, जिसमें कम से कम 19 ऐसे पैरामीटर हैं।

एक और परिणाम यह है कि कमजोर और मजबूत अंतःक्रियाओं को स्वतंत्र क्षेत्र अंतःक्रिया नहीं माना जाता है। गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुम्बकीय बलों के संयोजन के लिए मजबूत बातचीत कम हो जाती है, जिसमें बातचीत में देरी प्रभाव (द्विध्रुवीय और कक्षीय मरोड़ क्षेत्र और चुंबकीय बल) एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। तदनुसार, मजबूत अंतःक्रियात्मक स्थिरांक गुरुत्वाकर्षण अंतःक्रिया स्थिरांक के साथ सादृश्य द्वारा निर्धारित किया जाता है:

यह समझना उपयोगी है कि सामान्य रूप से कौन से स्थिरांक मौलिक हैं। उदाहरण के लिए, प्रकाश की गति को लें। तथ्य यह है कि यह परिमित है मौलिक है, इसका अर्थ नहीं। इस अर्थ में कि हमने दूरी और समय निर्धारित किया है ताकि यह ऐसा ही हो। अन्य इकाइयों में, यह अलग होगा।

फिर मौलिक क्या है? आयामहीन अनुपात और विशेषता अंतःक्रियात्मक बल, जो आयामहीन अंतःक्रिया स्थिरांक द्वारा वर्णित हैं। मोटे तौर पर, अंतःक्रियात्मक स्थिरांक कुछ प्रक्रिया की संभावना को दर्शाते हैं। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कॉन्स्टेंट एक प्रोटॉन पर एक इलेक्ट्रॉन के बिखरने की संभावना को दर्शाता है।

आइए देखें कि हम किस प्रकार तार्किक रूप से विमीय राशियों का निर्माण कर सकते हैं। आप प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान और विद्युत चुम्बकीय संपर्क के एक विशिष्ट स्थिरांक के अनुपात में प्रवेश कर सकते हैं। हमारे ब्रह्मांड में परमाणु दिखाई देंगे। आप एक विशिष्ट परमाणु संक्रमण ले सकते हैं और उत्सर्जित प्रकाश की आवृत्ति ले सकते हैं और प्रकाश दोलनों की अवधि में सब कुछ माप सकते हैं। यहाँ समय की इकाई है। इस दौरान प्रकाश कुछ दूरी तक उड़ेगा, इसलिए हमें दूरी की एक इकाई मिलती है। ऐसी आवृत्ति वाले फोटॉन में किसी प्रकार की ऊर्जा होती है, ऊर्जा की एक इकाई निकली है। और फिर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरैक्शन की ताकत ऐसी होती है कि हमारी नई इकाइयों में परमाणु का आकार इतना अधिक होता है। हम दूरी को परमाणु के माध्यम से प्रकाश की उड़ान के समय और दोलन की अवधि के अनुपात के रूप में मापते हैं। यह मान केवल बातचीत की ताकत पर निर्भर करता है। यदि हम अब प्रकाश की गति को परमाणु के आकार के अनुपात के रूप में परिभाषित करते हैं, तो हमें एक संख्या मिलती है, लेकिन यह मौलिक नहीं है। दूसरा और मीटर हमारे लिए समय और दूरी के विशिष्ट पैमाने हैं। उनमें हम प्रकाश की गति को मापते हैं, लेकिन इसका विशिष्ट मूल्य भौतिक अर्थ नहीं रखता है।

सोचा प्रयोग, एक और ब्रह्मांड हो, जहां मीटर हमारे जितना बड़ा हो, लेकिन सभी मौलिक स्थिरांक और संबंध समान हैं। तब अंतःक्रियाओं को प्रचारित होने में दुगना समय लगेगा, और मानव सदृश प्राणी एक सेकंड को आधी गति से अनुभव करेंगे। बेशक वे इसे महसूस नहीं करते। जब वे प्रकाश की गति को मापते हैं, तो उन्हें हमारे जैसा ही मान मिलेगा। क्योंकि वे अपने विशिष्ट मीटर और सेकंड में मापते हैं।

इसलिए, भौतिक विज्ञानी इस तथ्य को मौलिक महत्व नहीं देते हैं कि प्रकाश की गति 300,000 किमी/सेकेंड है। और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरैक्शन की निरंतरता, तथाकथित ठीक संरचना स्थिरांक (यह लगभग 1/137 है) जुड़ी हुई है।

इसके अलावा, निश्चित रूप से, संबंधित प्रक्रियाओं से जुड़े मौलिक इंटरैक्शन (विद्युत चुंबकत्व, मजबूत और कमजोर बातचीत, गुरुत्वाकर्षण) के स्थिरांक इन प्रक्रियाओं की ऊर्जा पर निर्भर करते हैं। इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान के क्रम के ऊर्जा पैमाने पर विद्युत चुम्बकीय संपर्क एक है, और हिग्स बोसोन द्रव्यमान के क्रम के पैमाने पर, यह अलग है, उच्चतर है। विद्युत चुम्बकीय संपर्क की ताकत ऊर्जा के साथ बढ़ती है। लेकिन ऊर्जा के साथ अंतःक्रियात्मक स्थिरांक कैसे बदलते हैं, इसकी गणना यह जानकर की जा सकती है कि हमारे पास किस प्रकार के कण हैं और उनके गुण अनुपात क्या हैं।

इसलिए, हमारी समझ के स्तर पर मूलभूत अंतःक्रियाओं का पूरी तरह से वर्णन करने के लिए, यह जानना पर्याप्त है कि हमारे पास कणों का कौन सा समूह है, प्राथमिक कणों का द्रव्यमान अनुपात, एक पैमाने पर अंतःक्रियात्मक स्थिरांक, उदाहरण के लिए, के पैमाने पर इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान, और बलों का अनुपात जिसके साथ प्रत्येक विशेष कण इस अंतःक्रिया को परस्पर क्रिया करता है, विद्युत चुम्बकीय मामले में यह आवेशों के अनुपात से मेल खाता है (एक प्रोटॉन का आवेश एक इलेक्ट्रॉन के आवेश के बराबर होता है, क्योंकि एक की परस्पर क्रिया का बल) एक इलेक्ट्रॉन के साथ इलेक्ट्रॉन एक प्रोटॉन के साथ एक इलेक्ट्रॉन के संपर्क के बल के साथ मेल खाता है, यदि यह दो बार बड़ा होता, तो बल दोगुना बड़ा होता, बल मापा जाता है, मैं दोहराता हूं, आयामहीन संभावनाओं में)। सवाल नीचे आता है कि वे क्यों हैं।

यहां सब कुछ स्पष्ट नहीं है। कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि एक अधिक मौलिक सिद्धांत सामने आएगा, जिससे यह पता चलेगा कि द्रव्यमान, आवेश आदि कैसे संबंधित हैं। उत्तरार्द्ध, एक अर्थ में, भव्य एकीकृत सिद्धांतों द्वारा उत्तर दिया गया है। कुछ लोगों का मानना ​​है कि मानवशास्त्रीय सिद्धांत काम कर रहा है। यही है, अगर मौलिक स्थिरांक अलग होते, तो हम ऐसे ब्रह्मांड में मौजूद नहीं होते।

"गोल्डन फेट" - परिभाषा के अनुसार स्थिर! लेखक ए.ए. कोर्निव 22 मई, 2007

© एलेक्सी ए कोर्निव

"गोल्डन फेट" - परिभाषा के अनुसार स्थिर!

जैसा कि वहां प्रकाशित लेखक के लेख के संबंध में "अकादमी ऑफ ट्रिनिटेरियनिज्म" की वेबसाइट पर रिपोर्ट किया गया था, उन्हें पहचान की गई निर्भरता के लिए एक सामान्य सूत्र के साथ प्रस्तुत किया गया था। (1) और एक नया स्थिरांक "ली» :

(1: एनएन) एक्स एफएम = ली(1)

... नतीजतन, एक साधारण अंश निर्धारित और गणना की गई, जो पैरामीटर "एल" के व्युत्क्रम मान के अनुरूप है, जिसे "गोल्डन फ्रेट" स्थिरांक कहा जाना प्रस्तावित था।

"एल" = 1/12.984705 = 1/13 (1.52% से भी बदतर की सटीकता के साथ)।

समीक्षाओं और टिप्पणियों में (निर्दिष्ट लेख के लिए), संदेह व्यक्त किया गया था कि सूत्र (1) से व्युत्पत्ति

संख्या "ली» एक स्थिरांक है।

इस लेख में व्यक्त संदेहों का उत्तर है।

सूत्र में (1) हम एक समीकरण के साथ काम कर रहे हैं जहाँ इसके मापदंडों को निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:

एन - फाइबोनैचि श्रृंखला की कोई भी संख्या (पहले वाले को छोड़कर)।

एन- फाइबोनैचि श्रृंखला से एक संख्या की क्रम संख्या, पहली संख्या से शुरू होती है।

एम- फाइबोनैचि श्रृंखला के सूचकांक (सीमा) संख्या की डिग्री का एक संख्यात्मक संकेतक।

ली - सूत्र (1) के अनुसार सभी गणनाओं में एक निश्चित स्थिर मान:ली =1/13;

एफ- फाइबोनैचि श्रृंखला की अनुक्रमणिका (सीमा) संख्या (Ф = 1.61803369…)

सूत्र (1) में, चर (गणना के दौरान बदलते हुए!) पैरामीटर विशिष्ट मात्राओं के मान हैं " एन» तथा "एम».

इसलिए, सूत्र (1) को सबसे सामान्य रूप में निम्नानुसार लिखना बिल्कुल वैध है:

1: एफ(एन) = एफ(एम) * ली (2)

जहां से यह निम्नानुसार है:एफ(एम) : एफ(एन) = ली = कॉन्स्ट.

हमेशा से रहा है!

कार्य के अध्ययन, अर्थात् तालिका 1 के परिकलित डेटा से पता चला है कि सूत्र (1) के लिए चर मापदंडों के संख्यात्मक मान परस्पर जुड़े हुए हैं नियम के अनुसार: एम = (एन – 7 ).

और मापदंडों का यह संख्यात्मक अनुपात "एम» तथा "एन» भी अपरिवर्तित रखा गया है।

उत्तरार्द्ध को ध्यान में रखते हुए (या मापदंडों के इस कनेक्शन को ध्यान में रखे बिना "एम» तथा "एन» ), लेकिन समीकरण (1) और (2) (परिभाषा के अनुसार) बीजीय समीकरण हैं।

इन समीकरणों में, गणित के सभी मौजूदा नियमों के अनुसार (गणित की हैंडबुक से पृष्ठ 272 की एक प्रति नीचे देखें), ऐसे समीकरणों के सभी घटकों के अपने स्वयं के असंदिग्ध नाम (अवधारणाओं की व्याख्या) हैं।

नीचे, चित्र 1 में " से पृष्ठ की एक प्रति है।गणित की हैंडबुक ».

चित्र एक

मास्को। मई 2007

स्थिरांक के बारे में (संदर्भ के लिए)

/ विभिन्न स्रोतों से उद्धरण /

गणितीय स्थिरांक

<….Математическая константа - величина, значение которой не меняется; в этом она противоположна переменной. В отличие от физических констант, математические константы определены независимо от каких бы то ни было физических измерений…>.

<….Константа - величина, которая характеризуется постоянным значением, например 12 - числовая константа; "кот" - строковая константа.Изменить значение константы невозможно. Переменная - величина, значение которой может меняться, поэтому переменная всегда имеет имя (Для константы роль имени играет е значение). …>.

<….Данное свойство играет важную роль в решении дифференциальных уравнений. Так, например, единственным решением дифференциального уравнения f"(x) = f(x) является функция f(x) = c*exp(x)., где c - произвольная константа. …>.

<….Важную роль в математике и в других областях играют математические константы. В обычных языках программирования константы задаются с некоторой точностью, достаточной для решения задач численными методами.

यह दृष्टिकोण प्रतीकात्मक गणित पर लागू नहीं होता है। उदाहरण के लिए, एक गणितीय पहचान को निर्दिष्ट करने के लिए जैसे कि यूलर स्थिरांक e का प्राकृतिक लघुगणक ठीक 1 है, स्थिरांक में पूर्ण सटीकता होनी चाहिए। …>।

<….Математическую константу e иногда называют число Эйлера, а в большинстве случаев неперово число в соответствии с историей рождения константы. …>.

<….e - математическая константа, основание натурального логарифма, иррациональное и трансцендентное число. e = 2,718281828459045… Иногда число e называют числом Эйлера или неперовым числом. Играет важную роль в дифференциальном и интегральном исчислении. …>.

विश्व स्थिरांक

<….Мировые математические константы – это Мировые … факторы объектного многообразия. Речь пойдет об удивительной константе, применяемой в математике, но почему константе придается такая значимость, это обычно оказывается за пределами понимания обывателя. …>.

<….В этом смысле математические константы – только структурообразующие факторы, но не системообразующие. Их действие всегда локально. …>.

भौतिक स्थिरांक

<….Арнольд Зоммерфельд, добавивший эллиптические орбиты электронов к круговым орбитам Бора (атом Бора-Зоммерфельда); автор "формулы тонкой структуры", экспериментальное подтверждение которой, по словам Макса Борна, явилось "блестящим доказательством как принципа относительности Эйнштейна, так и Планковской теории квант". …>.

<….В этой формуле появляется "таинственное число 137" (Макс Борн) - безразмерная константа, которую Зоммерфельд назвал постоянной тонкой структуры, связывает между собой तीन मूलभूत भौतिक स्थिरांक: प्रकाश की गति, प्लैंक स्थिरांक और इलेक्ट्रॉन आवेश।

ठीक संरचना स्थिरांक का मूल्य भौतिकी और दर्शन में मानवशास्त्रीय सिद्धांत की नींव में से एक है: ब्रह्मांड ऐसा है कि हम इसका अस्तित्व और अध्ययन कर सकते हैं। संख्या ए, ठीक संरचना स्थिरांक ± के साथ, महत्वपूर्ण आयाम रहित मौलिक स्थिरांक प्राप्त करना संभव बनाता है जिसे किसी अन्य तरीके से प्राप्त नहीं किया जा सकता है। …>।

<….Показано, что константы А и ± являются константами одного класса. Постоянная тонкой структуры была введена в физику Зоммерфельдом в 1916 году при создании теории тонкой структуры энергии атома. Первоначально постоянная тонкой структуры (±) была определена как отношение скорости электрона на низшей боровской орбите к скорости света. С развитием квантовой теории стало понятно, что такое упрощенное представление не объясняет ее истинный смысл. До сих пор природа происхождения этой константы не раскрыта. …>.

<….Кроме тонкой структуры энергии атома эта константа проявляется в следующей комбинации фундаментальных физических констант: ± = ј0ce2/2h. По поводу того, что константа (±) появляется в соотношении, связывающем постоянную Планка, заряд и скорость света Дирак писал : "неизвестно почему это выражение имеет именно такое, а не иное значение. Физики выдвигали по этому поводу различные идеи, однако общепринятого объяснения до сих пор нет".…>.

<….Кроме постоянной тонкой структуры ± в физике существуют и другие безразмерные константы. К числу важных безразмерных констант относятся большие числа порядка 1039 -1044, которые часто встречаются в физических уравнениях. Считая совпадения больших чисел не случайными, П.Дирак сформулировал следующую гипотезу больших чисел : …>.

चिकित्सा स्थिरांक

<….Собственные исследования многоклеточного материала (1962-76), проводимые в организациях Минздрава Латвийской ССР, Академии Mедицинских Наук и Министерства Обороны СССР, совместно с доктором Борисом Каплан и профессором Исааком Маерович, привели к открытию признаков раннего распознавания опухоли, известных как "Константы Каплана". Являясь вероятностной мерой, эти признаки отражают ранние состояния озлокачествления. …>.

<….Сами по себе эти два признака были давно известны и раздельно хорошо изучены многочисленными исследователями, но нам удалось установить специфическое их сочетание на константах Каплана, как на аргументах, обладающее разделительными, по состоянию клетки, свойствами. Это стало крупным достижением онкологической науки, защищенным множеством патентов. …>.

स्थिरांक नहीं

<….Число «g» /ускорение силы тяжести/ …. Оно не является математической константой.

यह एक यादृच्छिक संख्या है जो कई कारकों पर निर्भर करती है, उदाहरण के लिए, इस तथ्य पर कि 1/40000 मेरिडियन को मीटर के रूप में लिया गया था। चाप का एक मिनट लगेगा - गुरुत्वाकर्षण के त्वरण की एक अलग संख्या होगी।

इसके अलावा, यह संख्या भी भिन्न है (विश्व के विभिन्न भागों या किसी अन्य ग्रह में), अर्थात यह स्थिर नहीं है …>।

अगर भौतिक स्थिरांक बदल सकते हैं तो दुनिया कितनी अकल्पनीय रूप से अजीब होगी! उदाहरण के लिए, तथाकथित ठीक संरचना स्थिरांक लगभग 1/137 के बराबर है। यदि इसका मूल्य भिन्न होता, तो शायद पदार्थ और ऊर्जा में कोई अंतर नहीं होता।

ऐसी चीजें हैं जो कभी नहीं बदलती हैं। वैज्ञानिक उन्हें भौतिक स्थिरांक या विश्व स्थिरांक कहते हैं। यह माना जाता है कि प्रकाश की गति $c$, गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक $G$, इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान $m_e$ और कुछ अन्य मात्राएँ हमेशा और हर जगह अपरिवर्तित रहती हैं। वे उस आधार का निर्माण करते हैं जिस पर भौतिक सिद्धांत आधारित होते हैं और ब्रह्मांड की संरचना का निर्धारण करते हैं।

भौतिक विज्ञानी लगातार अधिक सटीकता के साथ विश्व स्थिरांक को मापने के लिए कड़ी मेहनत कर रहे हैं, लेकिन कोई भी अभी तक किसी भी तरह से यह नहीं समझा पाया है कि उनके मूल्य जिस तरह से हैं, वे क्यों हैं। SI प्रणाली में $c = 299792458$ m/s, $G = 6.673\cdot 10^(–11)N\cdot$m$^2$/kg$^2$, $m_e = 9.10938188\cdot10^( - 31) $ किलो - पूरी तरह से असंबंधित मात्रा जिसमें केवल एक सामान्य संपत्ति होती है: यदि वे कम से कम थोड़ा बदलते हैं, और जीवित जीवों सहित जटिल परमाणु संरचनाओं का अस्तित्व बड़े प्रश्न में होगा। स्थिरांक के मूल्यों को सही ठहराने की इच्छा एक एकीकृत सिद्धांत के विकास के लिए प्रोत्साहनों में से एक बन गई है जो सभी मौजूदा घटनाओं का पूरी तरह से वर्णन करती है। इसकी मदद से, वैज्ञानिकों ने यह दिखाने की आशा की कि प्रकृति की भ्रामक मनमानी को निर्धारित करने वाले आंतरिक तंत्र के कारण प्रत्येक विश्व स्थिरांक का केवल एक संभावित मूल्य हो सकता है।

एक एकीकृत सिद्धांत के शीर्षक के लिए सबसे अच्छा उम्मीदवार एम-सिद्धांत (स्ट्रिंग सिद्धांत का एक प्रकार) है, जिसे ब्रह्मांड के चार अंतरिक्ष-समय आयाम नहीं, बल्कि ग्यारह होने पर संगत माना जा सकता है। इसलिए, हमारे द्वारा देखे जाने वाले स्थिरांक वास्तव में मौलिक नहीं हो सकते हैं। सच्चे स्थिरांक पूर्ण बहुआयामी स्थान में मौजूद होते हैं, और हम केवल उनके त्रि-आयामी "सिल्हूट" देखते हैं।

अवलोकन: विश्व स्थिरांक

1. कई भौतिक समीकरणों में, ऐसी मात्राएँ होती हैं जिन्हें हर जगह स्थिर माना जाता है - अंतरिक्ष और समय में।

2. हाल ही में, वैज्ञानिकों ने विश्व स्थिरांक की स्थिरता पर संदेह किया है। क्वासर और प्रयोगशाला मापों के अवलोकन के परिणामों की तुलना करते हुए, वे इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि सुदूर अतीत में रासायनिक तत्व प्रकाश को आज की तुलना में अलग तरह से अवशोषित करते हैं। अंतर को ठीक संरचना स्थिरांक के कई मिलियनवें परिवर्तन द्वारा समझाया जा सकता है।

3. इतने छोटे परिवर्तन की पुष्टि विज्ञान में एक वास्तविक क्रांति होगी। देखे गए स्थिरांक बहुआयामी अंतरिक्ष-समय में मौजूद वास्तविक स्थिरांक के केवल "सिल्हूट" हो सकते हैं।

इस बीच, भौतिक विज्ञानी इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं कि कई स्थिरांक के मूल्य ब्रह्मांड के इतिहास के प्रारंभिक चरणों में यादृच्छिक घटनाओं और प्राथमिक कणों के बीच बातचीत का परिणाम हो सकते हैं। स्ट्रिंग सिद्धांत दुनिया की एक बड़ी संख्या ($10^(500)$) के अस्तित्व की अनुमति देता है जिसमें कानूनों और स्थिरांक के विभिन्न स्व-संगत सेट होते हैं ( देखें लैंडस्केप ऑफ़ स्ट्रिंग थ्योरी, इन द वर्ल्ड ऑफ़ साइंस, नंबर 12, 2004।) अब तक, वैज्ञानिकों को यह पता नहीं है कि हमारे संयोजन को क्यों चुना गया। शायद, आगे के शोध के परिणामस्वरूप, तार्किक रूप से संभव दुनिया की संख्या घटकर एक हो जाएगी, लेकिन यह संभव है कि हमारा ब्रह्मांड मल्टीवर्स का केवल एक छोटा सा हिस्सा है, जिसमें एक एकीकृत सिद्धांत के समीकरणों के विभिन्न समाधान लागू होते हैं, और हम प्रकृति के नियमों के केवल एक रूपांतर का पालन करते हैं ( समानांतर ब्रह्मांड देखें, विज्ञान की दुनिया में, नंबर 8, 2003इस मामले में, कई विश्व स्थिरांक के लिए कोई स्पष्टीकरण नहीं है, सिवाय इसके कि वे एक दुर्लभ संयोजन का गठन करते हैं जो चेतना के विकास की अनुमति देता है। शायद हम जिस ब्रह्मांड का निरीक्षण करते हैं, वह बेजान बाहरी अंतरिक्ष की अनंतता से घिरे कई अलग-अलग स्थानों में से एक बन गया है - एक असली जगह जहां प्रकृति की ताकतें हमारे लिए पूरी तरह से विदेशी हैं, और इलेक्ट्रॉन जैसे कण और कार्बन परमाणु और डीएनए अणु जैसी संरचनाएं बस असंभव हैं। वहां पहुंचने की कोशिश करना घातक होता।

भौतिक स्थिरांक की स्पष्ट मनमानी को समझाने के लिए स्ट्रिंग सिद्धांत भी विकसित किया गया था, इसलिए इसके मूल समीकरणों में केवल कुछ मनमानी पैरामीटर होते हैं। लेकिन अभी तक यह स्थिरांक के प्रेक्षित मूल्यों की व्याख्या नहीं करता है।

विश्वसनीय शासक

वास्तव में, "निरंतर" शब्द का उपयोग पूरी तरह से वैध नहीं है। हमारे स्थिरांक समय और स्थान में बदल सकते हैं। यदि अतिरिक्त स्थानिक आयाम आकार में बदल गए, तो हमारे त्रि-आयामी दुनिया में स्थिरांक उनके साथ बदल जाएंगे। और अगर हम अंतरिक्ष में काफी दूर तक देखें, तो हम उन क्षेत्रों को देख सकते हैं जहां स्थिरांक अलग-अलग मान लेते हैं। 1930 के दशक से वैज्ञानिकों ने अनुमान लगाया है कि स्थिरांक स्थिर नहीं हो सकते हैं। स्ट्रिंग सिद्धांत इस विचार को सैद्धांतिक संभाव्यता देता है और नश्वरता की खोज को और अधिक महत्वपूर्ण बना देता है।

पहली समस्या यह है कि प्रयोगशाला सेटअप स्वयं स्थिरांक में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील हो सकता है। सभी परमाणुओं के आकार में वृद्धि हो सकती है, लेकिन यदि माप के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला रूलर भी लंबा हो जाता है, तो परमाणुओं के आकार में परिवर्तन के बारे में कुछ नहीं कहा जा सकता है। प्रयोगकर्ता आमतौर पर मानते हैं कि माप मानकों (शासक, वजन, घड़ियां) अपरिवर्तित हैं, लेकिन स्थिरांक की जांच करते समय इसे प्राप्त नहीं किया जा सकता है। शोधकर्ताओं को आयामहीन स्थिरांक पर ध्यान देना चाहिए - केवल संख्याएं जो माप की इकाइयों की प्रणाली पर निर्भर नहीं करती हैं, उदाहरण के लिए, एक प्रोटॉन के द्रव्यमान का एक इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान का अनुपात।

क्या ब्रह्मांड की आंतरिक संरचना बदलती है?

विशेष रूप से रुचि की मात्रा $\alpha = e^2/2\epsilon_0 h c$ है, जो प्रकाश की गति $c$, इलेक्ट्रॉन $e$ के विद्युत आवेश, प्लैंक के स्थिर $h$, और इतने को जोड़ती है- वैक्यूम डाइलेक्ट्रिक स्थिरांक $\epsilon_0$ कहा जाता है। इसे सूक्ष्म संरचना स्थिरांक कहते हैं। यह पहली बार 1916 में अर्नोल्ड सोमरफेल्ड द्वारा पेश किया गया था, जो विद्युत चुंबकत्व के लिए क्वांटम यांत्रिकी को लागू करने के प्रयास में से एक थे: $\alpha$ विद्युत चुम्बकीय (ई) के सापेक्षतावादी (सी) और क्वांटम (एच) विशेषताओं से संबंधित है जिसमें आवेशित कण शामिल हैं। एक खाली जगह में ($\epsilon_0$)। मापों से पता चला है कि यह मान 1/137.03599976 (लगभग 1/137) है।

अगर $\alpha $ का एक अलग अर्थ होता, तो पूरी दुनिया बदल जाती। यदि यह छोटा होता, तो परमाणुओं से बने ठोस का घनत्व कम हो जाता ($\alpha^3 $ के अनुपात में), आणविक बंधन कम तापमान ($\alpha^2 $) पर टूट जाते हैं, और स्थिर तत्वों की संख्या में आवर्त सारणी बढ़ सकती है ($1/\alpha $)। यदि $\alpha $ बहुत बड़ा निकला, तो छोटे परमाणु नाभिक मौजूद नहीं हो सकते, क्योंकि उन्हें बाध्य करने वाले परमाणु बल प्रोटॉन के पारस्परिक प्रतिकर्षण को रोकने में सक्षम नहीं होंगे। $\alpha >0.1 $ के लिए कार्बन मौजूद नहीं हो सका।

सितारों में परमाणु प्रतिक्रियाएं विशेष रूप से $\alpha $ के प्रति संवेदनशील होती हैं। परमाणु संलयन होने के लिए, तारे के गुरुत्वाकर्षण को एक दूसरे को पीछे हटाने की प्रवृत्ति के बावजूद, नाभिक को एक साथ करीब ले जाने के लिए पर्याप्त तापमान बनाना चाहिए। यदि $\alpha $ 0.1 से अधिक था, तो संलयन असंभव होगा (जब तक, निश्चित रूप से, अन्य पैरामीटर, जैसे कि इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन द्रव्यमान का अनुपात समान रहता है)। $\alpha$ में केवल 4% का परिवर्तन कार्बन के मूल में ऊर्जा के स्तर को इस हद तक प्रभावित करेगा कि तारों में इसकी घटना बस बंद हो जाएगी।

परमाणु तकनीकों का कार्यान्वयन

दूसरी, अधिक गंभीर, प्रायोगिक समस्या यह है कि स्थिरांक में परिवर्तन को मापने के लिए उच्च-सटीक उपकरण की आवश्यकता होती है, जो अत्यंत स्थिर होना चाहिए। परमाणु घड़ियों के साथ भी, ठीक संरचना स्थिरांक के बहाव को केवल कुछ वर्षों के लिए ही ट्रैक किया जा सकता है। यदि तीन वर्षों में $\alpha $ को 4 $\cdot$ $10^(–15)$ से अधिक बदल दिया जाए, तो सबसे सटीक घड़ी इसका पता लगा सकेगी। हालांकि, अभी तक ऐसा कुछ भी दर्ज नहीं किया गया है। ऐसा प्रतीत होता है, क्यों नहीं निरंतरता की पुष्टि? लेकिन अंतरिक्ष के लिए तीन साल एक पल है। ब्रह्मांड के इतिहास में धीमे लेकिन महत्वपूर्ण परिवर्तनों पर किसी का ध्यान नहीं जा सकता।

प्रकाश और स्थायी ठीक संरचना

सौभाग्य से, भौतिकविदों ने जाँच करने के अन्य तरीके खोजे हैं। 1970 के दशक में फ्रांसीसी परमाणु ऊर्जा आयोग के वैज्ञानिकों ने गैबॉन (पश्चिम अफ्रीका) में ओक्लो में यूरेनियम खदान से अयस्क की समस्थानिक संरचना में कुछ विशेषताओं को देखा: यह परमाणु रिएक्टर कचरे के समान था। जाहिर है, लगभग 2 अरब साल पहले, ओक्लो में एक प्राकृतिक परमाणु रिएक्टर का गठन किया गया था ( देखें डिवाइन रिएक्टर, इन द वर्ल्ड ऑफ साइंस, नंबर 1, 2004)।

1976 में, लेनिनग्राद इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूक्लियर फिजिक्स के अलेक्जेंडर श्लीखटर ने देखा कि प्राकृतिक रिएक्टरों का प्रदर्शन गंभीर रूप से न्यूट्रॉन को पकड़ने वाले समैरियम न्यूक्लियस की विशिष्ट स्थिति की सटीक ऊर्जा पर निर्भर है। और ऊर्जा स्वयं $\alpha $ के मूल्य से दृढ़ता से संबंधित है। इसलिए, यदि ठीक संरचना स्थिरांक थोड़ा अलग होता, तो कोई श्रृंखला प्रतिक्रिया नहीं हो सकती थी। लेकिन यह वास्तव में हुआ, जिसका अर्थ है कि पिछले 2 अरब वर्षों में स्थिरांक 1 $\cdot$ $10^(–8)$ से अधिक नहीं बदला है। (भौतिक विज्ञानी प्राकृतिक रिएक्टर में स्थितियों के बारे में अपरिहार्य अनिश्चितता के कारण सटीक मात्रात्मक परिणामों के बारे में बहस करना जारी रखते हैं।)

1962 में, प्रिंसटन विश्वविद्यालय के पी. जेम्स ई. पीबल्स और रॉबर्ट डिके ने प्राचीन उल्कापिंडों पर इस तरह के विश्लेषण को लागू करने वाले पहले व्यक्ति थे: उनके रेडियोधर्मी क्षय के परिणामस्वरूप आइसोटोप की सापेक्ष बहुतायत $\alpha $ पर निर्भर करती है। सबसे संवेदनशील सीमा रेनियम के ऑस्मियम में रूपांतरण में बीटा क्षय से जुड़ी है। मिनेसोटा विश्वविद्यालय के कीथ ओलिव और ब्रिटिश कोलंबिया में विक्टोरिया विश्वविद्यालय के मैक्सिम पॉस्पेलोव के हालिया काम के अनुसार, उल्कापिंड बनने के समय $\alpha$ अपने वर्तमान मूल्य से 2 $\cdot$ $10^ से भिन्न था। (- 6)$। यह परिणाम ओक्लो डेटा की तुलना में कम सटीक है, लेकिन यह 4.6 अरब साल पहले सौर मंडल की उत्पत्ति के समय में और पीछे चला जाता है।

अधिक समय तक संभावित परिवर्तनों का पता लगाने के लिए, शोधकर्ताओं को आकाश की ओर देखना चाहिए। दूर के खगोलीय पिंडों से प्रकाश अरबों वर्षों तक हमारी दूरबीनों तक जाता है और उस समय के नियमों और विश्व स्थिरांक की छाप को धारण करता है जब इसने अपनी यात्रा और पदार्थ के साथ बातचीत शुरू की थी।

वर्णक्रमीय रेखाएं

1965 में क्वासर की खोज के तुरंत बाद खगोलविद स्थिरांक की कहानी में शामिल हो गए, जिसे अभी खोजा गया था और पृथ्वी से बड़ी दूरी पर स्थित उज्ज्वल प्रकाश स्रोतों के रूप में पहचाना गया था। क्योंकि क्वासर से हमारे लिए प्रकाश का मार्ग इतना लंबा है, यह अनिवार्य रूप से युवा आकाशगंगाओं के गैसीय पड़ोस को पार करता है। गैस विशिष्ट आवृत्तियों पर क्वासर प्रकाश को अवशोषित करती है, इसके स्पेक्ट्रम में संकीर्ण रेखाओं के बारकोड को अंकित करती है (नीचे बॉक्स देखें)।

क्वासर विकिरण में परिवर्तन की खोज

जब गैस प्रकाश को अवशोषित करती है, तो परमाणुओं में निहित इलेक्ट्रॉन निम्न ऊर्जा स्तरों से उच्च स्तर पर कूद जाते हैं। ऊर्जा का स्तर इस बात से निर्धारित होता है कि परमाणु नाभिक कितनी मजबूती से इलेक्ट्रॉनों को रखता है, जो उनके बीच विद्युत चुम्बकीय संपर्क की ताकत पर निर्भर करता है और इसलिए, ठीक संरचना स्थिरांक पर। यदि यह उस समय भिन्न था जब प्रकाश अवशोषित किया गया था, या ब्रह्मांड के किसी विशेष क्षेत्र में जहां यह हुआ था, तो एक इलेक्ट्रॉन को एक नए स्तर पर ले जाने के लिए आवश्यक ऊर्जा, और स्पेक्ट्रा में देखे गए संक्रमणों की तरंग दैर्ध्य, चाहिए प्रयोगशाला प्रयोगों में आज देखे गए से अलग हो। तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन की प्रकृति गंभीर रूप से परमाणु कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों के वितरण पर निर्भर करती है। $\alpha$ में दिए गए परिवर्तन के लिए, कुछ तरंग दैर्ध्य घटते हैं, जबकि अन्य बढ़ते हैं। प्रभाव के जटिल पैटर्न को डेटा अंशांकन त्रुटियों के साथ भ्रमित करना मुश्किल है, जो इस तरह के प्रयोग को बेहद उपयोगी बनाता है।

सात साल पहले जब हमने काम शुरू किया तो हमें दो समस्याओं का सामना करना पड़ा। सबसे पहले, कई वर्णक्रमीय रेखाओं की तरंग दैर्ध्य को पर्याप्त सटीकता के साथ नहीं मापा गया है। अजीब तरह से, वैज्ञानिकों को स्थलीय नमूनों के स्पेक्ट्रा की तुलना में अरबों प्रकाश वर्ष दूर क्वासर के स्पेक्ट्रा के बारे में बहुत कुछ पता था। क्वासर के स्पेक्ट्रा की उनके साथ तुलना करने के लिए हमें उच्च-सटीक प्रयोगशाला माप की आवश्यकता थी, और हमने प्रयोगकर्ताओं को उचित माप करने के लिए राजी किया। वे इंपीरियल कॉलेज लंदन के ऐनी थॉर्न और जूलियट पिकरिंग द्वारा किए गए थे, और बाद में स्वीडन में लुंड वेधशाला के स्वेनरिक जोहानसन की अगुआई वाली टीमों और नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ स्टैंडर्ड एंड टेक्नोलॉजी से उल्फ ग्रिसमैन और रेनर क्लिंग (रेनर क्लिंग) द्वारा किए गए थे। मैरीलैंड।

दूसरी समस्या यह थी कि पिछले पर्यवेक्षकों ने तथाकथित क्षारीय दोहरे, अवशोषण लाइनों के जोड़े का इस्तेमाल किया जो कार्बन या सिलिकॉन के परमाणु गैसों में दिखाई देते हैं। उन्होंने प्रयोगशाला माप के साथ क्वासर के स्पेक्ट्रा में इन पंक्तियों के बीच के अंतराल की तुलना की। हालांकि, इस पद्धति ने एक विशिष्ट घटना का शोषण करने की अनुमति नहीं दी: $\alpha $ में भिन्नता न केवल सबसे कम ऊर्जा (जमीन की स्थिति) के स्तर के सापेक्ष परमाणु के ऊर्जा स्तरों के बीच अंतराल में बदलाव का कारण बनती है, बल्कि जमीनी राज्य की स्थिति में भी बदलाव। वास्तव में, दूसरा प्रभाव पहले से भी अधिक प्रबल होता है। परिणामस्वरूप, प्रेक्षणों की सटीकता केवल 1 $\cdot$ $10^(–4)$ थी।

1999 में, पेपर (वेब) के लेखकों में से एक और ऑस्ट्रेलिया में न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय के विक्टर वी. फ्लेमबौम ने दोनों प्रभावों को ध्यान में रखने के लिए एक तकनीक विकसित की। नतीजतन, संवेदनशीलता 10 गुना बढ़ गई थी। इसके अलावा, विभिन्न प्रकार के परमाणुओं (उदाहरण के लिए, मैग्नीशियम और लोहा) की तुलना करना और अतिरिक्त क्रॉस-चेक करना संभव हो गया। विभिन्न प्रकार के परमाणुओं में प्रेक्षित तरंग दैर्ध्य कैसे भिन्न होते हैं, यह स्थापित करने के लिए जटिल गणनाएँ की जानी थीं। अत्याधुनिक टेलीस्कोप और सेंसर से लैस, हमने कई मल्टीप्लेट्स की एक नई विधि का उपयोग करके अभूतपूर्व सटीकता के साथ $\alpha$ की दृढ़ता का परीक्षण करने का निर्णय लिया।

विचारों का संशोधन

जब हमने प्रयोग शुरू किए, तो हम बस अधिक सटीकता के साथ यह स्थापित करना चाहते थे कि प्राचीन काल में स्थिर संरचना का मूल्य वही था जो आज है। हमारे आश्चर्य के लिए, 1999 में प्राप्त परिणामों में छोटे लेकिन सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण अंतर दिखाई दिए, जिनकी बाद में पुष्टि की गई। 128 क्वासर अवशोषण लाइनों के डेटा का उपयोग करते हुए, हमने पिछले 6-12 बिलियन वर्षों में $\alpha$ में 6 $\cdot$10^(–6)$ की वृद्धि दर्ज की।

ठीक संरचना स्थिरांक के मापन के परिणाम हमें अंतिम निष्कर्ष निकालने की अनुमति नहीं देते हैं। उनमें से कुछ संकेत करते हैं कि यह कभी अब की तुलना में छोटा था, और कुछ नहीं हैं। शायद α सुदूर अतीत में बदल गया है, लेकिन अब स्थिर हो गया है। (बक्से डेटा की श्रेणी का प्रतिनिधित्व करते हैं।)

बोल्ड दावों के लिए ठोस सबूत की आवश्यकता होती है, इसलिए हमारा पहला कदम हमारे डेटा संग्रह और विश्लेषण विधियों की सावधानीपूर्वक समीक्षा करना था। मापन त्रुटियों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: व्यवस्थित और यादृच्छिक। यादृच्छिक अशुद्धियों के साथ, सब कुछ सरल है। प्रत्येक व्यक्तिगत माप में, वे अलग-अलग मान लेते हैं, जो बड़ी संख्या में माप के साथ औसत होते हैं और शून्य हो जाते हैं। व्यवस्थित त्रुटियां जिन्हें औसत नहीं किया जाता है, उनसे निपटना अधिक कठिन होता है। खगोल विज्ञान में हर मोड़ पर इस तरह की अनिश्चितताओं का सामना करना पड़ता है। प्रयोगशाला प्रयोगों में, त्रुटियों को कम करने के लिए उपकरणों को ट्यून किया जा सकता है, लेकिन खगोलविद ब्रह्मांड को "ट्यून" नहीं कर सकते हैं, और उन्हें यह स्वीकार करना होगा कि उनके सभी डेटा संग्रह विधियों में निहित पूर्वाग्रह हैं। उदाहरण के लिए, आकाशगंगाओं का देखा गया स्थानिक वितरण स्पष्ट रूप से उज्ज्वल आकाशगंगाओं के प्रति पक्षपाती है क्योंकि उनका निरीक्षण करना आसान है। ऐसे बदलावों की पहचान करना और उन्हें बेअसर करना पर्यवेक्षकों के लिए एक निरंतर चुनौती है।

सबसे पहले, हमने तरंग दैर्ध्य पैमाने के संभावित विरूपण पर ध्यान आकर्षित किया, जिसके सापेक्ष क्वासर की वर्णक्रमीय रेखाओं को मापा गया। यह उत्पन्न हो सकता है, उदाहरण के लिए, एक अंशांकित स्पेक्ट्रम में क्वासर के अवलोकन के "कच्चे" परिणामों के प्रसंस्करण के दौरान। हालांकि तरंगदैर्घ्य पैमाने का सरल रैखिक खिंचाव या सिकुड़न $\alpha$ में परिवर्तन की सटीक नकल नहीं कर सकता है, यहां तक ​​कि एक अनुमानित समानता भी परिणामों की व्याख्या करने के लिए पर्याप्त होगी। धीरे-धीरे, हमने क्वासर अवलोकन के परिणामों के बजाय अंशांकन डेटा को प्रतिस्थापित करके विकृतियों से जुड़ी सरल त्रुटियों को समाप्त कर दिया।

दो साल से अधिक समय से, हम पूर्वाग्रह के विभिन्न कारणों की जांच कर रहे हैं ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि उनका प्रभाव नगण्य है। हमें गंभीर बग का केवल एक संभावित स्रोत मिला है। हम मैग्नीशियम अवशोषण लाइनों के बारे में बात कर रहे हैं। इसके तीन स्थिर समस्थानिकों में से प्रत्येक अलग-अलग तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश को अवशोषित करता है, जो एक दूसरे के बहुत करीब होते हैं और एक पंक्ति के रूप में क्वासर के स्पेक्ट्रा में दिखाई देते हैं। आइसोटोप के सापेक्ष बहुतायत के प्रयोगशाला माप के आधार पर, शोधकर्ता उनमें से प्रत्येक के योगदान का न्याय करते हैं। युवा ब्रह्मांड में उनका वितरण आज से काफी भिन्न हो सकता है यदि मैग्नीशियम का उत्सर्जन करने वाले सितारे अपने आज के समकक्षों की तुलना में औसतन भारी होते हैं। इस तरह के अंतर $\alpha$ में बदलाव की नकल कर सकते हैं। लेकिन इस साल प्रकाशित एक अध्ययन के नतीजे बताते हैं कि देखे गए तथ्यों को इतनी आसानी से समझाया नहीं गया है। ऑस्ट्रेलिया में स्वाइनबर्न यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के येशे फेनर और ब्रैड के। गिब्सन और कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के माइकल टी। मर्फी ने निष्कर्ष निकाला कि $\alpha$ परिवर्तन की नकल करने के लिए आवश्यक आइसोटोप बहुतायत भी प्रारंभिक में नाइट्रोजन के अतिरिक्त संश्लेषण को जन्म देगी। ब्रह्मांड, जो टिप्पणियों के साथ पूरी तरह से असंगत है। इसलिए हमें इस संभावना के साथ जीना होगा कि $\alpha$ बदल गया।

कभी-कभी यह बदलता है, कभी-कभी ऐसा नहीं होता है

लेख के लेखकों द्वारा सामने रखी गई परिकल्पना के अनुसार, ब्रह्मांडीय इतिहास के कुछ कालखंडों में ठीक संरचना स्थिर रही, जबकि अन्य में यह बढ़ी। प्रायोगिक डेटा (पिछला इनसेट देखें) इस धारणा के अनुरूप हैं।

वैज्ञानिक समुदाय ने तुरंत हमारे परिणामों के महत्व की सराहना की। दुनिया भर के क्वासरों के स्पेक्ट्रा के शोधकर्ताओं ने तुरंत माप लिया। 2003 में, सेंट पीटर्सबर्ग इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी से सर्गेई लेवशकोव (सर्गेई लेवशकोव) की शोध टीम। हैम्बर्ग विश्वविद्यालय के इओफ और राल्फ क्वास्ट ने तीन नई क्वासर प्रणालियों का अध्ययन किया है। पिछले साल, भारत में इंटर-यूनिवर्सिटी सेंटर फॉर एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स के हम चंद और रघुनाथन श्रीानंद, इंस्टीट्यूट ऑफ एस्ट्रोफिजिक्स के पैट्रिक पेटिटजीन और पेरिस में एलईआरएमए के बास्टियन एरासिल ने 23 और मामलों का विश्लेषण किया। किसी भी समूह को $\alpha$ में परिवर्तन नहीं मिला। चंद का तर्क है कि 6 से 10 अरब साल पहले का कोई भी बदलाव दस लाखवें हिस्से से कम होना चाहिए।

विभिन्न स्रोत डेटा का विश्लेषण करने के लिए उपयोग की जाने वाली समान पद्धतियों ने इतनी भारी विसंगति क्यों पैदा की? जवाब अभी पता नहीं चला है। इन शोधकर्ताओं द्वारा प्राप्त परिणाम उत्कृष्ट गुणवत्ता के हैं, लेकिन उनके नमूनों का आकार और विश्लेषित विकिरण की आयु हमारे मुकाबले काफी कम है। इसके अलावा, चंद ने बहुगुणित पद्धति के सरलीकृत संस्करण का उपयोग किया और सभी प्रयोगात्मक और व्यवस्थित त्रुटियों का पूरी तरह से मूल्यांकन नहीं किया।

प्रिंसटन के जाने-माने खगोल-भौतिकीविद् जॉन बहकॉल ने मल्टीमल्टीप्लेट पद्धति की ही आलोचना की है, लेकिन वे जिन समस्याओं की ओर इशारा करते हैं, वे यादृच्छिक त्रुटियों की श्रेणी में हैं, जिन्हें बड़े नमूनों का उपयोग करने पर कम से कम किया जाता है। बैकाल और नेशनल लेबोरेटरी के जेफरी न्यूमैन। बर्कले में लॉरेंस ने उत्सर्जन लाइनों पर विचार किया, अवशोषण लाइनों को नहीं। उनका दृष्टिकोण बहुत कम सटीक है, हालांकि यह भविष्य में उपयोगी साबित हो सकता है।

विधायी सुधार

यदि हमारे परिणाम सही हैं, तो परिणाम बहुत बड़े होंगे। कुछ समय पहले तक, यह अनुमान लगाने के सभी प्रयास किए गए थे कि ब्रह्मांड का क्या होगा यदि ठीक संरचना में निरंतर परिवर्तन असंतोषजनक था। वे $\alpha$ को उन्हीं सूत्रों में एक चर के रूप में मानने से आगे नहीं गए जो इस धारणा के तहत प्राप्त किए गए थे कि यह स्थिर है। सहमत, एक बहुत ही संदिग्ध दृष्टिकोण। यदि $\alpha $ बदलता है, तो इससे जुड़े प्रभावों में ऊर्जा और गति को संरक्षित किया जाना चाहिए, जो ब्रह्मांड में गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को प्रभावित करना चाहिए। 1982 में, जेरूसलम के हिब्रू विश्वविद्यालय के जैकब डी. बेकेनस्टीन ने पहली बार विद्युत चुंबकत्व के नियमों को गैर-स्थिर स्थिरांक के मामले में सामान्यीकृत किया। उनके सिद्धांत में, $\alpha $ को प्रकृति का एक गतिशील घटक माना जाता है, अर्थात। एक अदिश क्षेत्र की तरह। चार साल पहले, हम में से एक (बैरो) ने, इंपीरियल कॉलेज लंदन के हावर्ड सैंडविक और जोआओ मैगुइजो के साथ, गुरुत्वाकर्षण को शामिल करने के लिए बेकेनस्टीन के सिद्धांत का विस्तार किया।

सामान्यीकृत सिद्धांत की भविष्यवाणियां आकर्षक रूप से सरल हैं। चूंकि ब्रह्मांडीय पैमाने पर विद्युत चुंबकत्व गुरुत्वाकर्षण की तुलना में बहुत कमजोर है, इसलिए $\alpha$ में कुछ मिलियनवें परिवर्तन का ब्रह्मांड के विस्तार पर ध्यान देने योग्य प्रभाव नहीं पड़ता है। लेकिन विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की ऊर्जाओं के बीच विसंगति के कारण विस्तार $\alpha $ को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। ब्रह्मांडीय इतिहास के पहले दसियों हज़ार वर्षों के दौरान, विकिरण आवेशित कणों पर हावी हो गया और विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच संतुलन बनाए रखा। जैसे-जैसे ब्रह्मांड का विस्तार हुआ, विकिरण दुर्लभ होता गया, और पदार्थ ब्रह्मांड का प्रमुख तत्व बन गया। विद्युत और चुंबकीय ऊर्जा असमान निकली, और समय के लघुगणक के अनुपात में $\alpha $ बढ़ने लगा। लगभग 6 अरब साल पहले, डार्क एनर्जी हावी होने लगी, जिससे विस्तार में तेजी आई, जिससे सभी भौतिक अंतःक्रियाओं को मुक्त स्थान में प्रचारित करना मुश्किल हो गया। नतीजतन, $\alpha$ फिर से लगभग स्थिर हो गया।

वर्णित चित्र हमारी टिप्पणियों के अनुरूप है। क्वासर की वर्णक्रमीय रेखाएं ब्रह्मांडीय इतिहास की उस अवधि की विशेषता हैं जब पदार्थ हावी था और $\alpha$ बढ़ गया था। ओक्लो में प्रयोगशाला माप और अध्ययन के परिणाम उस अवधि के अनुरूप हैं जब डार्क एनर्जी हावी होती है और $\alpha$ स्थिर होता है। विशेष रुचि उल्कापिंडों में रेडियोधर्मी तत्वों पर $\alpha$ में परिवर्तन के प्रभाव का आगे का अध्ययन है, क्योंकि यह हमें दो नामित अवधियों के बीच संक्रमण का अध्ययन करने की अनुमति देता है।

अल्फा तो बस शुरुआत है

यदि बारीक संरचना लगातार बदलती रहती है, तो भौतिक वस्तुओं को अलग तरह से गिरना चाहिए। एक समय में, गैलीलियो ने कमजोर तुल्यता सिद्धांत तैयार किया, जिसके अनुसार निर्वात में पिंड एक ही गति से गिरते हैं, चाहे वे किसी भी चीज से बने हों। लेकिन $\alpha$ में परिवर्तन से सभी आवेशित कणों पर कार्य करने वाला बल उत्पन्न होना चाहिए। एक परमाणु के नाभिक में जितने अधिक प्रोटॉन होंगे, वह उतना ही मजबूत महसूस करेगा। यदि क्वासर प्रेक्षणों के परिणामों के विश्लेषण से निकाले गए निष्कर्ष सही हैं, तो विभिन्न सामग्रियों से बने पिंडों के मुक्त रूप से गिरने का त्वरण लगभग 1 $\cdot$ $10^(–14)$ से भिन्न होना चाहिए। यह प्रयोगशाला में मापी जा सकने वाली मात्रा से 100 गुना छोटा है, लेकिन STEP (अंतरिक्ष में तुल्यता सिद्धांत का परीक्षण) जैसे प्रयोगों में अंतर दिखाने के लिए पर्याप्त है।

$\alpha $ के पिछले अध्ययनों में, वैज्ञानिकों ने ब्रह्मांड की असमानता की उपेक्षा की। सभी आकाशगंगाओं की तरह, हमारी आकाशगंगा औसतन बाहरी अंतरिक्ष की तुलना में लगभग दस लाख गुना घनी है, इसलिए यह ब्रह्मांड के साथ विस्तार नहीं कर रही है। 2003 में, कैम्ब्रिज के बैरो और डेविड एफ। मोटा ने गणना की कि $\alpha$ अंतरिक्ष के खाली क्षेत्रों की तुलना में आकाशगंगा के भीतर अलग तरह से व्यवहार कर सकता है। जैसे ही एक युवा आकाशगंगा संघनित होती है और आराम करते हुए, गुरुत्वाकर्षण संतुलन में आती है, $\alpha$ आकाशगंगा के अंदर स्थिर हो जाती है, लेकिन बाहर बदलती रहती है। इस प्रकार, पृथ्वी पर प्रयोग जो $\alpha$ की दृढ़ता के लिए परीक्षण करते हैं, परिस्थितियों के पक्षपाती चयन से ग्रस्त हैं। हमें अभी तक यह पता लगाना है कि यह कमजोर तुल्यता सिद्धांत के सत्यापन को कैसे प्रभावित करता है। $\alpha$ की कोई स्थानिक भिन्नता अभी तक नहीं देखी गई है। सीएमबी की एकरूपता पर भरोसा करते हुए, बैरो ने हाल ही में दिखाया कि $\alpha $ 10^o$ द्वारा आकाशीय क्षेत्र के क्षेत्रों के बीच 1 $\cdot$ $10^(–8)$ से अधिक भिन्न नहीं होता है।

यह हमारे लिए नए डेटा और नए अध्ययनों के उद्भव की प्रतीक्षा करना बाकी है जो अंततः $\alpha $ में परिवर्तन के बारे में परिकल्पना की पुष्टि या खंडन करेंगे। शोधकर्ताओं ने इस स्थिरांक पर ध्यान केंद्रित किया है, केवल इसलिए कि इसकी विविधताओं के कारण होने वाले प्रभावों को देखना आसान है। लेकिन अगर $\alpha$ वास्तव में परिवर्तनशील है, तो अन्य स्थिरांक भी बदलने चाहिए। इस मामले में, हमें यह स्वीकार करना होगा कि प्रकृति के आंतरिक तंत्र हमारे विचार से कहीं अधिक जटिल हैं।

लेखक के बारे में:
जॉन बैरो (जॉन डी। बैरो), जॉन वेब (जॉन के। वेब) 1996 में इंग्लैंड में ससेक्स विश्वविद्यालय में एक संयुक्त विश्राम के दौरान भौतिक स्थिरांक के अध्ययन में लगे हुए थे। तब बैरो ने स्थिरांक बदलने के लिए नई सैद्धांतिक संभावनाओं की खोज की, और वेब क्वासर के अवलोकन में लगा हुआ था। दोनों लेखक नॉन-फिक्शन किताबें लिखते हैं और अक्सर टेलीविजन कार्यक्रमों में दिखाई देते हैं।

आइए हम प्राथमिक कणों की अन्योन्यक्रिया की प्रकृति पर विचार करें। कण बल क्षेत्रों के क्वांटा का आदान-प्रदान करके एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, और, जैसा कि अब तक स्थापित किया गया है, चार प्रकार की ताकतें, चार मौलिक बातचीत, प्रकृति में देखी जाती हैं:

मजबूत (रासायनिक तत्वों के नाभिक में परमाणु, बाध्यकारी प्रोटॉन और न्यूट्रॉन);

विद्युतचुंबकीय;

कमजोर (अपेक्षाकृत धीमी बीटा क्षय के लिए जिम्मेदार)

गुरुत्वाकर्षण (न्यूटन के सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम के लिए अग्रणी)। गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुम्बकीय संपर्क गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों में उत्पन्न होने वाली शक्तियों को संदर्भित करते हैं। न्यूटन द्वारा मात्रात्मक रूप से स्थापित गुरुत्वाकर्षण संपर्क की प्रकृति अभी तक पूरी तरह से निर्धारित नहीं हुई है, और यह स्पष्ट नहीं है कि यह क्रिया अंतरिक्ष के माध्यम से कैसे प्रसारित होती है।

मजबूत अंतःक्रियाओं से संबंधित परमाणु बल, नाभिक में लगभग 10-15 मीटर, कम दूरी पर कार्य करते हैं और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के कूलम्ब बलों की प्रतिकारक कार्रवाई पर प्रचलित, उनकी स्थिरता सुनिश्चित करते हैं। इसलिए, परमाणु बल मुख्य रूप से आकर्षक बल हैं और प्रोटॉन के बीच कार्य करते हैं ( आर- आर) और न्यूट्रॉन ( पी- पी) एक प्रोटॉन-न्यूट्रॉन इंटरैक्शन भी है ( पी- पी) चूंकि ये कण न्यूक्लियॉन के एक समूह में संयुक्त होते हैं, इसलिए इस बातचीत को न्यूक्लियॉन-न्यूक्लियॉन भी कहा जाता है।

कमजोर अंतःक्रियाएं परमाणु क्षय की प्रक्रियाओं में या अधिक व्यापक रूप से प्रकट होती हैं - एक इलेक्ट्रॉन और एक न्यूट्रिनो के बीच बातचीत की प्रक्रियाओं में (यह प्राथमिक कणों के किसी भी जोड़े के बीच भी मौजूद हो सकती है)।

जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, गुरुत्वाकर्षण और विद्युत चुम्बकीय संपर्क दूरी के साथ 1/ आर 2 और लंबी दूरी के हैं। परमाणु (मजबूत) और कमजोर अंतःक्रियाएं कम दूरी की होती हैं। परिमाण के संदर्भ में, मुख्य अंतःक्रियाओं को निम्नलिखित क्रम में व्यवस्थित किया जाता है: मजबूत (परमाणु), विद्युत, कमजोर, गुरुत्वाकर्षण।

यह माना जाता है कि क्वांटा - इन चार बल क्षेत्रों के वाहक क्रमशः हैं: मजबूत अंतःक्रिया के लिए - द्रव्यमान रहित ग्लून्स (8); इलेक्ट्रोमैग्नेटिक के लिए - मासलेस फोटॉन (स्पिन 1 के साथ लाइट क्वांटा); कमजोर के लिए - बोसॉन (तीन कण एक प्रोटॉन से 90 गुना भारी होते हैं) और गुरुत्वाकर्षण के लिए - द्रव्यमान रहित गुरुत्वाकर्षण (स्पिन 2 के साथ)।

ग्लून्स प्रोटॉन और नाभिक के अंदर क्वार्क को गोंद और पकड़ते हैं। बातचीत के इन सभी क्षेत्रों के क्वांटा में पूर्णांक स्पिन होते हैं और इसलिए कणों के विपरीत बोसॉन होते हैं - फ़र्मियन, जिसमें स्पिन 1/2 होता है। ग्लून्स और क्वार्क में एक अजीबोगरीब "चार्ज" होता है, जिसे आमतौर पर "कलर चार्ज" या बस "कलर" कहा जाता है। क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स में, केवल तीन रंगों को स्वीकार्य माना जाता है - लाल, नीला और हरा। ग्लून्स और क्वार्क को अभी तक प्रत्यक्ष रूप से नहीं देखा गया है, और यह माना जाता है कि रंगीन क्वार्कों को नाभिक से बाहर निकलने का "कोई अधिकार नहीं है", जैसे फोनन - परमाणुओं के क्रिस्टल जाली के थर्मल कंपन का क्वांटा - केवल ठोस पदार्थों के अंदर मौजूद होता है। हैड्रोन में बंधन, या धारण, क्वार्क और ग्लून्स की इस संपत्ति को कारावास कहा जाता है। हैड्रोन के रूप में क्वार्क के केवल सफेद ("रंगहीन") संयोजन - बेरियन और मेसन, जो विभिन्न कणों के टकराव के दौरान परमाणु प्रतिक्रियाओं में उत्पन्न होते हैं, को नाभिक से बाहर निकलने और अवलोकन करने का अधिकार है। यह उत्सुक है कि एक एकल क्वार्क, जो कुछ प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप प्रकट हुआ, लगभग तुरंत (10 -21 सेकेंड के भीतर) खुद को एक हैड्रॉन में "पूर्ण" करता है और अब हैड्रॉन से बाहर नहीं निकल सकता है।

चार मूलभूत अंतःक्रियाएं चार विश्व स्थिरांक के अनुरूप हैं। भौतिक स्थिरांक के विशाल बहुमत में आयाम होते हैं जो संदर्भ की इकाइयों की प्रणाली पर निर्भर करते हैं, उदाहरण के लिए, एसआई (इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली - अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली) चार्ज में इ\u003d 1.6 10 -19 सी, इसका द्रव्यमान टी = 9.1 10 -31 किग्रा. विभिन्न संदर्भ प्रणालियों में, मूल इकाइयों के अलग-अलग संख्यात्मक मान और आयाम होते हैं। यह स्थिति विज्ञान के अनुकूल नहीं है, क्योंकि आयामहीन स्थिरांक होना अधिक सुविधाजनक है जो प्रारंभिक इकाइयों और संदर्भ प्रणालियों की सशर्त पसंद से जुड़े नहीं हैं। इसके अलावा, मौलिक स्थिरांक भौतिक सिद्धांतों से प्राप्त नहीं होते हैं, लेकिन प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित होते हैं। इस अर्थ में, सैद्धांतिक भौतिकी को तब तक प्रकृति के गुणों की व्याख्या करने के लिए आत्मनिर्भर और पूर्ण नहीं माना जा सकता जब तक कि विश्व स्थिरांक से जुड़ी समस्या को समझा और समझाया न जाए।

भौतिक स्थिरांक के आयामों के विश्लेषण से यह समझ पैदा होती है कि वे व्यक्तिगत भौतिक सिद्धांतों के निर्माण में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हालाँकि, यदि हम सभी भौतिक प्रक्रियाओं का एक एकीकृत सैद्धांतिक विवरण बनाने की कोशिश करते हैं, अर्थात, दूसरे शब्दों में, सूक्ष्म से स्थूल स्तर तक दुनिया की एक एकीकृत वैज्ञानिक तस्वीर तैयार करने के लिए, तो मुख्य निर्धारण भूमिका निभाई जानी चाहिए आयामहीन, अर्थात्। "सच" दुनिया,स्थिरांक ये मुख्य अंतःक्रियाओं के स्थिरांक हैं।

गुरुत्वाकर्षण संपर्क स्थिरांक:

विद्युतचुंबकीय अंतःक्रिया स्थिरांक:

.

मजबूत अंतःक्रियात्मक स्थिरांक:

,

कहाँ पे - रंग चार्ज (अंग्रेजी शब्द "मजबूत" से "सूचकांक" - मजबूत।)

कमजोर अंतःक्रिया स्थिरांक:

,

कहाँ पे जी~ 1.4 10-62 जे एम 3 - फर्मी स्थिरांक।(अंग्रेजी शब्द "कमजोर" से सूचकांक "w" कमजोर है।) ध्यान दें कि गुरुत्वाकर्षण बातचीत का आयामी स्थिरांक I. न्यूटन द्वारा स्वयं प्राप्त किया गया था: जी~ 6.67 10 -11 मीटर 3 एस 2 किलो -1।

यह ज्ञात है कि सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का यह नियम अप्राप्य है, क्योंकि यह प्रायोगिक तथ्यों को सामान्य करके प्राप्त किया गया था। इसके अलावा, इसकी पूर्ण वैधता की गारंटी तब तक नहीं दी जा सकती जब तक कि गुरुत्वाकर्षण का तंत्र स्वयं स्पष्ट न हो जाए। विद्युत चुम्बकीय संपर्क स्थिरांक आवेशित कणों के समान कणों में परिवर्तन के लिए जिम्मेदार है, लेकिन उनके आंदोलन की गति में बदलाव और एक अतिरिक्त कण - एक फोटॉन की उपस्थिति के साथ। सूक्ष्म जगत की प्रक्रियाओं में मजबूत और कमजोर अंतःक्रियाएं प्रकट होती हैं, जहां कणों का अंतःसंक्रमण संभव है। इसलिए, मजबूत अंतःक्रिया स्थिरांक बेरियन की बातचीत को मात्रात्मक रूप से निर्धारित करता है। कमजोर अंतःक्रिया स्थिरांक न्यूट्रिनो और एंटीन्यूट्रिनो की भागीदारी के साथ प्राथमिक कणों के परिवर्तन की तीव्रता से संबंधित है।

यह माना जाता है कि सभी चार प्रकार की बातचीत और उनके स्थिरांक ब्रह्मांड की वर्तमान संरचना और अस्तित्व को निर्धारित करते हैं। तो, गुरुत्वाकर्षण - ग्रहों को उनकी कक्षाओं में और पिंडों को पृथ्वी पर रखता है। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक - परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों को रखता है और उन्हें अणुओं में जोड़ता है, जिनसे हम स्वयं बने हैं। कमजोर - सितारों और सूर्य का दीर्घकालिक "जलन" प्रदान करता है, जो पृथ्वी पर सभी जीवन प्रक्रियाओं के प्रवाह के लिए ऊर्जा प्रदान करता है। मजबूत अंतःक्रिया अधिकांश परमाणु नाभिकों के स्थिर अस्तित्व को सुनिश्चित करती है। सैद्धांतिक भौतिकी से पता चलता है कि इन या अन्य स्थिरांक के संख्यात्मक मूल्यों में परिवर्तन से ब्रह्मांड के एक या अधिक संरचनात्मक तत्वों की स्थिरता का विनाश होता है। उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान में वृद्धि एम 0 से ~ 0.5 MeV से 0.9 MeV सौर चक्र में ड्यूटेरियम निर्माण प्रतिक्रिया में ऊर्जा संतुलन को बिगाड़ देगा और स्थिर परमाणुओं और समस्थानिकों को अस्थिर कर देगा। ड्यूटेरियम एक हाइड्रोजन परमाणु है जो एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन से बना होता है। यह ए = 2 के साथ "भारी" हाइड्रोजन है (ट्रिटियम में ए = 3 है) केवल 40% इस तथ्य की ओर ले जाएगा कि ड्यूटेरियम स्थिर नहीं होगा। वृद्धि बाइप्रोटोन को स्थिर बनाएगी, जिससे ब्रह्मांड के विकास के शुरुआती चरणों में हाइड्रोजन बर्नआउट हो जाएगा। नियत 1/170 . के भीतर बदलता रहता है< < 1/80. Другие значения приводят к невозможности должного отталкивания протонов в ядрах, а это ведет к нестабильности атомов. Увеличение मुक्त न्यूट्रॉन के जीवनकाल में कमी लाएगी। इसका मतलब है कि ब्रह्मांड के प्रारंभिक चरण में हीलियम का गठन नहीं हुआ होगा और कार्बन 3α के संश्लेषण के दौरान α कणों की कोई संलयन प्रतिक्रिया नहीं होगी। -> 12सी. फिर, हमारे कार्बन के बजाय, एक हाइड्रोजन यूनिवर्स होगा। कमी इस तथ्य की ओर ले जाएगा कि सभी प्रोटॉन α कणों (हीलियम यूनिवर्स) में बंधे होंगे।

आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान में, यह माना जाता है कि ब्रह्मांड के जन्म के क्षण से 10-35 सेकेंड के समय से विश्व स्थिरांक स्थिर हैं और इस प्रकार, हमारे ब्रह्मांड में, जैसा कि यह था, बहुत सटीक है विश्व स्थिरांक के संख्यात्मक मूल्यों की "फिटिंग", जो नाभिक, परमाणुओं, सितारों और आकाशगंगाओं के अस्तित्व के लिए आवश्यक मूल्यों को निर्धारित करती है। ऐसी स्थिति की उत्पत्ति और अस्तित्व स्पष्ट नहीं है। इस तरह के "समायोजन" (स्थिरांक बिल्कुल वही हैं जो वे हैं!) न केवल जटिल अकार्बनिक, कार्बनिक, बल्कि मनुष्यों सहित जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए स्थितियां बनाता है। पी. डिराक ने मौलिक स्थिरांक के समय में संयुक्त परिवर्तन का विचार व्यक्त किया। सामान्य तौर पर, हम यह मान सकते हैं कि भौतिक दुनिया की विविधता और एकता, इसकी व्यवस्था और सामंजस्य, पूर्वानुमेयता और पुनरावृत्ति कम संख्या में मौलिक स्थिरांक की एक प्रणाली द्वारा बनाई और नियंत्रित होती है।