使物理规律更加和谐的一些尝试.ppt

使物理规律更加和谐的一些尝试 应凌航 使物理规律更加和谐的一些尝试 使物理规律更加和谐的一些尝试 使物理规律更加和谐的一些尝试 使物理规律更加和谐的一些尝试 使物理规律更加和谐的一些尝试 使物理规律更加和谐的一些尝试 使物理规律更加和谐的一些尝试 使物理规律更加和谐的一些尝试 使物理规律更加和谐的一些尝试 使物理规律更加和谐的一些尝试 使物理规律更加和谐的一些尝试 使物理规律更加和谐的一些尝试 使物理规律更加和谐的一些尝试 * * 光速不变能从实验上直接验证吗？ 牛顿第一定律能从实验上直接验证吗？ 牛顿第一定律为什么是F=ma而不是 这些都是因为我们认为自然界应该是： 我们用新理论去替换旧理论常常不在于实验证据要求 废弃旧理论，而是新理论更简洁，数学形式更简练。 和谐、简单、优美、统一。 相对论为什么要采用洛仑兹变换而不用其他与之等价 的同样能反应相对论思想的变换? ？ 几个普适常数： G= (6.6720±0.0041)×10－11m3·s－2 h= (6.626176±0.000036)×10－34 J·ｓ c= 299792458±1.2m·s－1 e= (1.6021892±0.0000046) ×10－19 C 都不是整数，那么我们就问，既然自然界是和谐、统一、 简洁的为什么这些主宰自然界的普适常数会这么繁？ 于是我们思考，这可能是我们对基本单位的定义不符合 自然本性。 那么，我们就可以用重定义基本单位的方法使 这些普适常数更简洁。 取用基本单位： 质量 量纲为M 长度 量纲为L 时间 量纲为T 电流 量纲为I 其原来的量度为m、r、t、I 设重新定义后的量度为m’、r’、t’、I’ 比例系数为αm、αr、αt、αI 即旧单位制到新单位制的变换 ⑶ ⑷ ⑵ ⑴ 普朗克 由上四式，我们可以得到力、电量、能量、频率的变换： 又根据 我们现在的目的是使物理常数更简洁，于是—— 由以上式子经过一系列量纲运算得到： 考查这五个关于G、h、c、e、ε0的方程，发现它们之间是互相独立的没，这使我非常失望，因为这意味着我必须将其中一个方程删去，自然界没有想像中的那样明白和简洁。 那么删哪一个呢 ？ 本来认为元电荷e是电量的最小量度, 那么毫无疑问它是极其重要的,但 1964年盖尔曼提出了夸克模型， 认为介子是由夸克和反夸克所组成, 重子是由三个夸克组成,u夸克带电量 为2e/3,d夸克带电量为-e/3,e的意义 已不如以前那样大, 于是删去了这个方程。 最后剩下四个方程: 夸克 盖尔曼 有αm、αr、αt、αI四个未知数解之得: 我们现在是想让普适常数在新单位制中更简洁，于是，我们令: 爱因斯坦 将其代入上式得到: 将现已测得的常量数值带入， 其中普朗克常数用得最多的是 将它们带入得到: , 将其代入⑴ ⑵ ⑶ ⑷我们就能得到从旧单位制到新单位制的变换，这里不再一一列出。 我们知道与真空中介电常数 相对应的是真空中的导磁率: 其量纲为： 可以得到: 从而 将数值代入得到 对此，我只能惊叹于自然界的和谐统一 麦克斯韦 下面用三个普适常数 构造一长度量纲的量: 令 将 的量纲: 代入得: 从而得到: 如果存在基本长度的话，这可能是下限. 这是普朗克长度! 若用上述单位制,则代入 式 得普朗克长度为1. 同样普朗克时间、普朗克质量都是1 下面让我们再关注一下元电荷的那个式子: 在新单位制上将αI,αt带入式中 得出在新单位制中元电荷的值e’=0.327514499c≈0.33c≈1/3c 在普朗克长度、普朗克时间、普朗克质量都为1的单位制下 令我很失望，如果e是1c的整数倍，那我还可以预言 元电荷还可以再分，但现在我只能为上帝感到遗憾了。 不过由此可以得到： 电导量子： 磁通量子： 这样的表示还是比较简洁的。 我不知道众多物理常数之间的联系到底是什么样的，其内在 因素是什么，以上的探索和推断带有很多的主观色彩和不成熟, 还应继续思考. *