Косінов Микола Васильович, кандидат технічних наук
Проведені дослідження показали, що використовуються в сучасній фізиці фундаментальні фізичні константи безпосередньо походять від перерахованих нижче констант вакууму [5 ... 15].
hu = 7,69558071 (63) · 10-37 Дж · с.
Gu = 2,56696941 (21) · 10-45 Н · с2.
Ru = 29,9792458 Ом.
tu = 0,939963701 (11) · 10-23 с.
lu = 2,817940285 (31) · 10-15 м.
Встановлено, що сучасні фундаментальні фізичні постійні мають вторинний статус по відношенню до знайдених констант і являють собою різні комбінації констант hu, tu, lu і чисел π і α. Констант, що входять до hu-tu-lu-π-α-базис, визначено спеціальний статус - вони визначені як універсальні суперконстант [6, 8, 13, 15]. На основі універсальних суперконстант отримано нове значення гравітаційної постійної Ньютона, планківських констант і знайдена універсальна формула сили. Нові фундаментальні фізичні константи дають широкі можливості для встановлення нових фізичних законів та пошуку констант взаємодії для різних фізичних законів.
Введення
Фізика входить в 21-е століття з великим клубком невирішених проблем. Якщо в кінці 19-го століття у фізиці було «все гаразд» за винятком негативних результатів досвіду Майкельсона і незрозумілою залежності випромінювання абсолютно чорного тіла від температури, то до кінця 20-го століття фізика накопичила небачена кількість невирішених проблем. Найбільш важливі з них можна знайти в нещодавно опублікованому В. Л. Гінзбургом списку 1999 року [4].
Якщо тільки дві проблеми кінця 19-го століття привели до радикальної зміни ситуації у фізиці, то клубок невирішених проблем кінця 20-го століття здатний привести до обвального перегляду розуміння устрою світу, за яким може піти перекроювання склалася наукової картини світу. Велика кількість невдалих спроб у створенні нових фізичних теорій говорить про те, що правильне стратегічний напрям досліджень до цих пір не виявлено. Серед невирішених фундаментальних проблем ще не позначена та найважливіша проблема, вирішення якої дасть ключ до вирішення інших проблем. Зусилля вчених спрямовані як на теоретичні, так і на експериментальні дослідження. Пошук нових підходів активно проводиться в галузі дослідження нових фізичних полів на основі концепції фізичного вакууму. Для опису нових видів полів і нових взаємодій необхідно проводити пошук констант взаємодій. Досить імовірно, що це повинні бути нові ще невідомі фізики константи.
У цій роботі порушена проблема, яка, на мій погляд, незаслужено випала з поля зору фізиків і до цих пір не була позначена в числі найважливіших фундаментальних проблем. Я маю на увазі проблему фундаментальних фізичних констант. Вона повинна стояти на першому місці, оскільки саме в ній міститься ключ до вирішення інших проблем фізики. Як буде показано нижче на деяких прикладах, ця проблема дійсно є ключовою, а її рішення відкриває великі можливості для пошуку нових фізичних законів і нових фізичних констант.
1. Проблема фундаментальних фізичних констант
Проблема фундаментальних фізичних констант природним чином виникла на основі великої кількості накопичених результатів досліджень у галузі фізики елементарних частинок. Завдяки цьому напрямку досліджень з'явилася велика кількість нових фундаментальних фізичних констант, які вже виділені в окремий клас - «атомні та ядерні константи» [1]. Слід зазначити, що їх кількість вже набагато перевищує кількість усіх інших констант разом узятих [1]. У загальній складності у фізиці використовуються вже сотні фізичних констант. Список фундаментальних фізичних констант рекомендований CODATA 1998 налічує близько 300 фундаментальних фізичних констант [1]. Те, що кількість констант досягло вже кількох сотень, і всі вони фундаментальні - явно ненормально. Якщо до них підходити як до істинно фундаментальним, то їх дуже багато. Якщо виходити з того, що в основі світу лежить єдина сутність, і що механічні, електричні і гравітаційні явища повинні мати єдину природу, то для опису всіх фізичних явищ і законів не потрібна така велика кількість констант. Якщо ж підходити до поняття фундаментальності по повній мірі, то істинної фундаментальністю повинні мати зовсім мінімальна кількість констант, а ніяк не сотні. Таким чином, існує велика суперечність між мінімально необхідною кількістю фундаментальних констант і їх реальним достатком.
Можна припустити, що відомі на сьогодні константи є складовими константами і статус фундаментальних вони носять лише в силу історичних особливостей їх появи. Тоді виникають питання: «з яких нових непріводімих констант вони можуть складатися і як вони пов'язані між собою?». Якщо такі первинні константи існують, то вони могли б претендувати на роль фундаментальних фізичних суперконстант і замінити собою існуючі константи. Чи існують такі суперконстант, які в змозі замінити таку велику кількість настільки різних фундаментальних фізичних констант і скільки їх? На ці питання в рамках сучасних знань відповідей поки немає.
Найбільш важливі сучасні фізичні теорії оперують константами G, h, c в їх різних комбінаціях [3]. Так, наприклад, теорію тяжіння Ньютона можна умовно назвати G-теорією [3]. Загальна теорія відносності є класичною (G, c)-теорією. Релятивістська квантова теорія поля є квантової (h, c)-теорією [3]. Кожна з цих теорій оперує однією або двома розмірними константами. Відкриття планківських одиниць довжини, маси та часу породили надію на можливість створення нової квантової теорії на основі трьох констант. Проте, спроби створити єдину теорію електромагнітних полів, часток і гравітації на основі трьох розмірних констант - (G, c, h)-теорію, закінчилися невдачею. Такий теорії до цих пір немає, хоча на її появу покладали великі надії [3]. На Gch-базис все ще покладають надії як на основну трійку констант для майбутньої теорії. І дійсно, багато що вказує на те, що трьох розмірних констант має бути достатньо для створення єдиної теорії. Адже неспроста тільки з трьох основних одиниць - метра, кілограма та секунди можна отримати всі похідні одиниці, що мають механічну природу. Проте до цих пір неясно, які три константи повинні скласти основу майбутньої несуперечливої теорії? Завдання це виявилася дуже складною. Я вважаю, що причини складності криються в нез'ясованої сутності багатьох фундаментальних констант і в нез'ясованих витоки їх походження. Проведені дослідження [5 ... 15] дозволяють сказати, що мінімальна кількість первинних констант, з яких складаються сучасні фундаментальні фізичні константи, дійсно існує. При цьому в мінімальний константних базис входять як вже відомі фізичні сталі, так і нові константи.
2. Константи фізичного вакууму
При дослідженні властивостей фізичного вакууму, зі співвідношення для густини енергії отримана наступна формула для повної енергії, укладеної в динамічному об'єкті вакууму [5, 14]:
E = 1 / 2 · q2νπc · 10-7. (1)
Це співвідношення нагадує за своїм виглядом формулу Планка E = h · ν. Тільки роль кванта дії виконує в ній не стала Планка, а нова константа:
hu = e2cμ v, (2)
де: μ v - магнітна постійна вакууму.
Нова фізична константа названа фундаментальним квантом дії [6 ... 10, 13 ... 15]. Її значення дорівнює [6]:
hu = 7,69558071 (63) · 10-37 Дж · с.
З формули для фундаментального кванта дії (2) слідують ще дві нові фізичні константи:
Gu = hu / c, (3)
Ru = hu/e2. (4)
Значення константи Gu одно [6]:
Gu = 2,56696941 (21) · 10-45 Н · с2.
Константа Ru отримала назву фундаментальний квант опору [6]. Її значення дорівнює [6]:
Ru = 29,9792458 Ом.
Ці три константи hu, Gu, Ru є основними константами вакууму. Примітним є те, що вони безпосередньо випливають з безперервного поля Максвелла [5, 12, 15].
З константою вакууму Gu пов'язаний новий динамічний закон, властивий фізичного вакууму. Цей закон має вигляд [6]:
mе · l = Gu, (5)
де: mе - електромагнітна маса, l - метрична характеристика.
З динамічного закону випливає, що електромагнітна маса приймає значення від деякого мінімального значення до деякої граничної величини:
0 <mе <mmax.
Це призводить до того, що метрична характеристика змінюється від деякого максимального значення до деякої граничної величини:
lmin <l <∞.
Рівняння (5) представляє собою динамічний закон, який відображає динамічну симетрію вакууму. D-інваріантність вакууму є новим видом симетрії і відображає найбільш фундаментальне властивість Природи. З D-інваріантністю вакууму пов'язаний найважливіший закон збереження, який не порушується при всіх видах взаємодій.
D-інваріантність вакууму є симетрією більш високого порядку, ніж відомі на сьогодні симетрії. Порушення симетрії, які спостерігаються в Природі, аж до незбереження CP-інваріантності, не зачіпають D-інваріантність вакууму. Межею D-інваріантності є фундаментальні константи me і lu, що й відображає динамічний закон вакууму. Таким чином, динамічна симетрія вакууму не суперечить ідеї розвитку, оскільки D-інваріантність зберігається і тоді, коли порушуються інші види симетрії. У вакуумі реалізується реальний фізичний процес, зобов'язаний своїм існуванням динамічної симетрії, який призводить до появи дискретних частинок з безперервного фізичного об'єкта, що в математичному описі представлено як досягнення фізичними величинами своїх граничних квантованих значень [5 ... 14].
Зі співвідношень (2) і (4) випливає, що:
Ru = c μ v, (6)
де: μ v - магнітна константа вакууму.
З формули для фундаментального кванта дії (2) випливає нова формула для елементарного заряду e:
(7)
У системі СГСЕ співвідношення для елементарного заряду прийме вигляд:
(8)
Співвідношення (7) і (8) представлені квадратним коренем. З них безпосередньо слід бінарність зарядів, тобто те, що заряди мають два знаки. Оскільки заряди визначаються тільки константами, то з цих співвідношень слід також і квантованность зарядів.
Рассмотрівая динаміку нематеріальних об'єктів вакууму, легко бачити, що першим фіксованим значенням енергії, яка відповідає сталому фізичного об'єкту, є енергія електрона або позитрона Ee. Тоді значення частоти, яке відповідає цій величині енергії дорівнюватиме:
ν = Ee / hu = 1,063870869 · 1023 Гц.
Звідси випливає четверта фізична константа вакууму - фундаментальний квант часу:
tu = 0,939963701 (11) · 10-23 с.
Використовуючи константу швидкості світла c, отримаємо п'ятого константу вакууму - фундаментальний квант довжини:
lu = 2,817940285 (31) · 10-15 м.
Відзначимо, що значення цієї константи в точності збігається з класичним радіусом електрона. Всі п'ять констант вакууму hu, Gu, Ru, tu, lu отримані на основі нового підходу до розуміння фізичної сутності польових структур. Проведені дослідження цих констант показали, що використовуються в сучасній фізиці фундаментальні фізичні константи безпосередньо походять від констант фізичного вакууму [6 ... 8, 14]. Наведені вище основні константи вакууму дозволяють отримати ряд вторинних констант, які є похідними константами і також відносяться до фізичного вакууму.
Константи фундаментальної метрики tu і lu утворюють нову константу b, названу фундаментальним прискоренням [5]:
b = lu/tu2.
Значення цієї константи одно:
b = 3,189404629 (36) · 1031 м / с 2.
Ця константа дозволила отримати новий закон сили [6, 8, 10, 15]
F = m · b.
Цей закон відбиває зв'язок сили з дефектом маси.
Дослідження констант вакууму привели до висновку, що для динамічних об'єктів вакууму можна визначити константу магнітного моменту. Такий магнітний момент був знайдений в [6]. Він отримав назву фундаментальний магнетон вакууму. Наводимо співвідношення для фундаментального магнетону вакууму:
μu = lu (huc) 1/2/2π.
Значення цієї константи одно:
μu = 2,15418485 (11) · 10-26 Дж / Тл.
Фундаментальний магнетон μu і магнетон Бора μB пов'язані між собою таким співвідношенням:
μu = μB α / π.
3. Універсальні суперконстант
В [6, 8 ... 10] отримані нові результати, що показують, що група констант вакууму hu, tu, lu спільно з числами π і α, володіє унікальною особливістю. Ця особливість полягає в тому, що використовуються у фізиці фундаментальні константи представляють собою різні комбінації перерахованих констант. Таким чином, названі константи вакууму мають первинний статус і можуть виконувати роль онтологічного базису фізичних констант. Константи, що входять до hu-tu-lu-π-α-базис, названі універсальними суперконстант [6, 8, 13, 15].
Їх значення наступні:
фундаментальний квант дії hu = 7,69558071 (63) · 10-37 Дж · с;
фундаментальний квант довжини lu = 2,817940285 (31) · 10-15 м;
фундаментальний квант часу tu = 0,939963701 (11) · 10-23с;
постійна тонкої структури α = 7,297352533 (27) · 10-3;
число π = 3,141592653589 ...
Константи цієї групи дозволили виявити зовсім несподівану загальну взаємозалежність і глибоку взаємну зв'язок усіх фундаментальних фізичних констант. Нижче, як приклад, показано як деякі фундаментальні постійні пов'язані з універсальними суперконстант. Для основних констант ці функціональні залежності виявилися наступними:
елементарний заряд: e = f (hu, lu, tu);
маса електрона: me = f (hu, lu, tu);
постійна Рідберга: R ∞ = f (lu, α, π);
гравітаційна стала: G = f (hu, lu, tu, α, π);
відношення мас протона-електрона: mp / me = f (α, π);
постійна Хаббла: H = f (tu, α, π);
Планка маса: mpl = f (hu, lu, tu, α, π);
довжина Планка: lpl = f (lu, α, π);
планківські час: tpl = f (tu, α, π);
квант магнітного потоку: Ф0 = f (hu, lu, tu, α, π);
магнетон Бора: μB = f (hu, lu, tu, α,).
Як бачимо, між фізичними константами існує глобальна зв'язок на фундаментальному рівні. З наведених залежностей видно, що найменш складними є константи h, c, R ∞, mp / me. Це вказує на те, що ці постійні найбільш близькі до первинних константам, проте самі такими не є. Як бачимо, константи, які традиційно носять статус фундаментальних констант, не є первинними і незалежними постійними. До первинних і незалежним можна віднести тільки суперконстант вакууму. Підтвердженням цьому стало те, що використання суперконстантного базису дозволило отримати всі основні фундаментальні фізичні константи розрахунковим шляхом [5 ... 15]. Те, що відомі сьогодні фундаментальні фізичні константи не мають статусу первинних і незалежних постійних, а на їх основі намагалися побудувати фізичні теорії, і стало причиною багатьох проблем фізики. Фундаментальні теорії неможливо побудувати на вторинних константах.
Розмірні суперконстант hu, lu, tu визначають фізичні властивості простору-часу. Суперконстант π і α визначають геометричні властивості простору-часу. Таким чином, підтверджується підхід А. Пуанкаре, згідно з яким затверджується доповнюваність фізики і геометрії [16]. Відповідно до цього підходу у реальних експериментах ми завжди спостерігаємо якусь «суму» фізики і геометрії [17]. Група універсальних суперконстант своїм складом підтверджує це.
4. Нове значення константи G
Залежність константи G від первинних суперконстант вказує на те, що цю найважливішу постійну можна отримати за допомогою математичних розрахунків. Як відомо, сама форма закону всесвітнього тяжіння Ньютона - пряма пропорційність сили масам і зворотна пропорційність квадрату відстані, перевірена з набагато більшою точністю, ніж точність визначення гравітаційної постійної G. Тому, основне обмеження на точне визначення гравітаційних сил накладає константа G. Крім того, з часів Ньютона залишається відкритим питання про природу гравітації і про сутність самої гравітаційної постійної G. Ця константа визначена експериментально. Науці поки невідомо чи існує аналітичне співвідношення для визначення гравітаційної константи. Науці також не була відома зв'язок між постійної G та іншими фундаментальними фізичними константами. У теоретичній фізиці цю найважливішу постійну намагаються використовувати спільно з постійною Планка і швидкістю світла для створення квантової теорії гравітації і для розробки єдиних теорій. Тому, питання про первинність і незалежності константи G, а також необхідність знати її точне значення, виходять на перший план.
Чисельне значення G було визначено вперше англійським фізиком Г. Кавендіш в 1798г. на крутильних вагах шляхом вимірювання сили тяжіння між двома кулями.
Сучасне значення константи G, рекомендований CODATA 1998 [1]:
G = 6,673 (10) · 10-11 м3кг-1с-2.
З усіх універсальних фізичних постійних точність у визначенні G є найнижчою. Среднеквадратическая похибка для G на кілька порядків перевищує похибка інших констант.
Абсолютно несподіваним виявилося те, що G може бути виражена за допомогою електромагнітних констант. Це стає важливим, так як точність констант електромагнетизму набагато більше точності постійної G.
Відкрита група універсальних суперконстант, що мають первинний статус, й виявлена глобальний зв'язок фундаментальних констант дозволили отримати математичні формули для обчислення гравітаційної постійної G [6, 9, 10, 15]. Таких формул виявилося декілька. Як підтвердження цьому, нижче наведені 9 еквівалентних формул:
З наведених формул видно, що константа G виражається за допомогою інших фундаментальних констант дуже компактними і красивими співвідношеннями. При цьому, усі формули для гравітаційної константи зберігають когерентність. У числі фізичних постійних, за допомогою яких представлена гравітаційна константа, знаходяться такі константи як фундаментальний квант hu, швидкість світла c, постійна тонкої структури α, постійна Планка h, число π, фундаментальна метрика простору-часу (lu, tu), елементарна маса me , елементарний заряд e, велике число Дірака D0, енергія спокою електрона Ee, планківські одиниці довжини lpl, маси mpl, часу tpl, постійна Хаббла H, константа Рідберга R ∞. Це вказує на єдину сутність електромагнетизму і гравітації і на наявність фундаментального єдності у всіх фізичних констант. З наведених формул видно, що зв'язок між електромагнетизмом і гравітацією дійсно існує і виявляється навіть на рівні гравітаційної константи G.
Тепер, після 200 років після першого вимірювання G, з'явилася можливість на основі отриманих формул обчислити її точне значення, використовуючи константи електромагнетизму. Оскільки точність у визначенні констант електромагнетизму висока, то точність гравітаційної постійної можна наблизити до точності електромагнітних констант. Всі наведені вище формули дають нове значення G, яке за точністю майже на п'ять порядків (!) Вище відомого на сьогодні значення. Нове значення G замість чотирьох цифр містить 9 цифр [6, 9, 10, 15]:
G = 6,67286742 (94) · 10-11 м3кг-1с-2.
За допомогою універсальних суперконстант вдалося отримати нові формули для планківських констант [6, 8, 9, 15]:
На основі цих формул отримано нові значення планківських констант:
mpl = 2,17666772 (25) · 10-8 кг.
lpl = 1,616081388 (51) · 10-35 м.
tpl = 5,39066726 (17) · 10-44 с.
Ці нові значення планківських констант за точністю майже на п'ять порядків точніше відомих на сьогодні значень [1].
Універсальні суперконстант дозволили отримати нове точне значення параметра Хаббла:
H = 53,98561 (87) (км / с) / Мпс.
5. Фундаментальна константа сили
Особливості констант фізичного вакууму привели до висновку, що сили взаємодії також повинні виражатися через константи вакууму. Покажемо це. Із закону Кулона для взаємодіючих елементарних зарядів потрібно:
F = e2 / l 2.
На підставі формули (8) уявімо це співвідношення наступним чином:
F = huc / l 2 = huν2 / c.
Значення hu / c з урахуванням формули (3) дорівнюватиме Gu. Виходячи з цього, отримаємо співвідношення для закону універсального взаємодії [5 ... 15]:
F = Gu · ν2.
Для граничного значення метрики із закону універсального взаємодії отримаємо таке співвідношення для константи сили:
Fu = hu / lutu.
Ця нова фізична константа названа фундаментальною константою сили. Її значення дорівнює:
Fu = 29,0535047 (31) Н.
Вона є універсальною константою сили для всіх відомих на сьогодні видів взаємодій. Як показано в [6, 9, 10, 13], ця константа присутня не тільки в законі Кулона, але і в законах Ньютона, в законі Галілея, в законі Ампера і в законі всесвітнього тяжіння.
6. Універсальна формула сили
Пошук єдиної взаємодії, що зводить воєдино чотири фундаментальні взаємодії, - одне з найскладніших нерозв'язаних завдань фізики. Сучасні спроби об'єднання сильного, слабкого, електромагнітного і гравітаційного взаємодій засновані на пошуку умов, за яких константи взаємодій збігаються за своїм величинам. Вважається, якщо існує така єдина константа, то об'єднання взаємодій можливо. Однак такий підхід поки не привів до обнадійливим результатами. Не розкрито взаємозв'язок чотирьох фундаментальних взаємодій, не ясні витоки їх появи.
Я вважаю, що рішення проблеми єдиного взаємодії потрібно шукати на іншому напрямку.
Замість пошуку умов, за яких константи взаємодій можуть збігатися, доцільно дослідити генезис фундаментальних взаємодій і вести пошук нової константи єдиної взаємодії. Є всі підстави вважати, що така константа існує. Єдність фундаментальних фізичних констант вказує на існування єдності у електромагнітних і гравітаційних сил. Зокрема, до вирішення цієї проблеми може підштовхнути з'ясування наступного питання. Чому так схожі за своїм виглядом формули законів Кулона та всесвітнього тяжіння Ньютона? Настільки різні взаємодії виявилися такими схожими в математичному уявленні формули сили. В одному - заряди, в іншому - маси, але формули однакові. Що ховається за цим вражаючою схожістю? Є кілька шляхів вирішення цієї проблеми. Перший шлях полягає в тому, щоб з'ясувати яка існує зв'язок між масою і зарядом. Практично це означає, що необхідно вести пошук відповіді на питання: чи існує електромагнітна маса і що це таке? Другий шлях полягає у з'ясуванні сутності гравітаційної константи G. Можливо, що і в ній прихована зв'язок між електрикою і гравітацією. Третій шлях грунтується на припущенні про те, що і закон Кулона, і закон Ньютона є фрагментами якогось універсального фундаментального закону сили. Якщо ця схожість не випадково, то повинен існувати єдиний закон сили, який лише проявляється для електрики як закон Кулона, а для гравітації - як закон Ньютона. Як показано в [6, 9, 10, 15] єдиний закон сили дійсно існує. Закон Кулона і закони Ньютона дійсно є його приватними проявами. Використовуючи універсальні суперконстант, у нас з'явилася можливість не просто виявити подібність у формі запису у цих законів, а встановити їх зв'язок на фундаментальному рівні. На основі суперконстант вдалося отримати нову формулу сили, яка названа універсальною формулою сили [6, 10, 15]. Вона має такий вигляд:
F = (hu / lu · tu) · (N1 · N2/N32).
У універсальну формулу сили входять суперконстант hu, lu, tu та безрозмірні коефіцієнти N1, N2, N3. Коефіцієнти N1 і N2 єдиним чином представляють або ставлення взаємодіючих мас до елементарної масі, або відношення зарядів до елементарних зарядам, або відношення струмів до елементарного току. Коефіцієнт N3 представляє собою відношення довжини до фундаментального кванту довжини. Універсальна формула сили перетворюється на формулу F = ma при N1 = m / me, N2 = 1/lu, N3 = 1/lu:
F = (hu / lu tu) (N1 · N2/N32) = ma.
Універсальна формула сили перетворюється на формулу закону Кулона при N1 = q1 / e, N2 = q2 / e, N3 = 1/lu:
F = (hu / lu · tu) (N1 · N2/N32) = q1 q2 / l 2.
В універсальній формулі сили перший співмножник являє собою нову фізичну константу, що має розмірність сили. Це є фундаментальна константа сили Fu, отримана вище.
Співвідношення для цієї константи визначається виключно розмірними суперконстант вакууму.
При N1 = m1/me, N2 = m2/me, N3 = 1/lu і при заміні фундаментального кванта дії hu на гравітаційний квант дії hg = hu/D0 універсальна формула сили перетворюється в наступну формулу:
F = (hg / lu · tu) (N1 · N2/N32) = (hu · lu / tu · me2D0) · (m1 · m2 / l 2).
Комбінація констант в перший співмножник у правій частині співвідношення в точності збігається з формулою для обчислення гравітаційної константи G:
hu · lu / tu · me2D0 = G.
Таким чином, універсальна формула сили перетворюється на формулу закону всесвітнього тяжіння:
F = (hg / lu · tu) · (N1 · N2/N32) = G · m1 · m2 / l 2.
У цій формулі фізична константа, що має розмірність сили, визначається аналогічно фундаментальної константі сили. Співвідношення для цієї константи має вигляд:
Fug = hg / lu · tu.
Її значення дорівнює 6,9731134 · 10-42 · Н.
Той факт, що і закони механіки, і закон гравітації, і закон електростатики виражаються єдиною формулою - універсальною формулою сили, вказує на єдину природу всіх взаємодій. Такий зв'язок виявлено з законом Ньютона, законом Галілея, законом Кулона і навіть з законом Ампера для взаємодіючих провідників зі струмом.
Дослідження показали, що з універсальної формули сили йдуть два нових закону [6, 7, 9, 10]:
F = mb і F = Guν2.
Формула F = mb визначає зв'язок сили з дефектом маси. Константою в цій формулі є фундаментальне прискорення b = 3,189404629 (36) · 1031м/с2 [6, 7]. Формула F = Guν2 представляє нове універсальне взаємодію [6,7, 9, 10]. Константою в цій формулі є нова фізична стала вакууму Gu = 2,56696941 (21) · 10-45Н · с2. В [6,7, 9, 10] показано, що з закону універсального взаємодії безпосередньо випливають і закон Кулона і закон всесвітнього тяжіння Ньютона і закон Ампера.
За генетичної зв'язку все взаємодії можна розташувати в такій послідовності: універсальне, електромагнітна, сильна, слабка, гравітаційне. Як бачимо, коріння всіх взаємодій слід шукати в універсальному взаємодії. Це п'яте взаємодія характерна для фізичного вакууму і не пов'язане із взаємодією яких би то не було частинок, у тому числі частинок речовини. У той же час, з нього виникають закони пов'язані з взаємодіям частинок.
Універсальна формула сили показує, що значення електричних, магнітних, механічних і гравітаційних сил залежать не стільки від абсолютних значень мас, зарядів, струмів і відстаней, скільки від їх співвідношення з фундаментальними константами - масою електрона, елементарним зарядом, елементарним струмом і фундаментальним квантом довжини. Це вказує на необхідність нового підходу до розуміння сутності фундаментальних взаємодій.
Таким чином, причина вражаючої схожості формул в законах Кулона та всесвітнього тяжіння Ньютона виникає від фундаментального єдності сил інерції, гравітації та електромагнетизму. Ця єдність сил вдалося встановити на основі виявленого фундаментального єдності фізичних констант і знайдених нових фізичних сталих.
7. Висновки
Отримані нові фундаментальні фізичні константи hu, Gu, Ru, tu, lu, пов'язані з фізичного вакууму. Виявлено група констант, яким визначено спеціальний статус універсальних суперконстант. За допомогою універсальних суперконстант, які є константами вакууму, можна представити всі закони і формули класичної та квантової фізики, а також всі фундаментальні константи, в тому числі постійну Планка h і гравітаційну постійну G. Група, що складається з п'яти універсальних суперконстант hu, tu, lu, π, α, дозволяє описувати фізичні закони, що відносяться як до поля, так і до речовини. Відомі на сьогодні фундаментальні фізичні постійні мають вторинний статус по відношенню до знайдених універсальним суперконстант вакууму. Відкриття групи з п'яти незалежних універсальних суперконстант, яких цілком достатньо для отримання інших фізичних констант, вказує на глибоку взаємозв'язок констант різної природи. Знайдені нові фундаментальні константи відкривають перспективний напрямок для виявлення нових фізичних законів і для пошуку нових констант взаємодій.
Список літератури
PeterJ.Mohr and BarryN.Taylor. «CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 1998»; NIST Physics Laboratory. Constants in the category «All constants»; Reviews of Modern Physics, (2000), v.72, No.2.
DCCole and HEPuthoff, «Extracting Energy and Heat from the Vacuum», Phys. Rev. E, v.48, No.2, 1993.
Ю. І. Манін. Математика і фізика. М.: «Знання», 1979.
В. Л. Гінзбург. «Які галузі фізики і астрофізики видаються важливими й цікавими». УФН, № 4, т.169, 1999.
Н. В. Косінов. «Електродинаміка фізичного вакууму». Фізичний вакуум і природа, № 1, 1999.
Н. В. Косінов. «Фізичний вакуум і гравітація». Фізичний вакуум і природа № 4, 2000.
Н. В. Косінов. «Закони унітронной теорії фізичного вакууму та нові фундаментальні фізичні константи». Фізичний вакуум і природа, № 3, 2000.
N. Kosinov. «Five Fundamental Constants of Vacuum, Lying in the Base of all Physical Laws, Constants and Formulas». Physical Vacuum and Nature, № 4, 2000.
Н. В. Косінов. «П'ять універсальних фізичних констант, що лежать в основі усіх фундаментальних rонстант, законів і формул фізики». Шоста Міжнародна конференція «Сучасні проблеми природознавства». Програма і тези. С-Петербург, серпень, 2000р.
Н. В. Косінов. «Розгадка причин вражаючої схожості формул законів Кулона та всесвітнього тяжіння Ньютона». Шоста Міжнародна конференція «Сучасні проблеми природознавства». Програма і тези. С-Петербург, серпень, 2000р.
Н. В. Косінов. «Еманація речовини вакуумом і проблема структурогенеза». Ідея, № 2, 1994.
Н. В. Косінов. «Енергія вакууму». Енергія майбутнього століття, № 1, 1998.
Н. В. Косінов. «Універсальні фізичні суперконстант».
Н. В. Косінов. «Нова фундаментальна фізична константа, що лежить в основі постійної Планка».
NVKosinov, ZNKosinova. «Tie of Gravitational Constant G and Planck Constanth». 51st International Astronautical Congress 2 ... 6 Oct. 2000 / Rio de Janeiro, Brazil.
A. Пуанкаре. Наука і гіпотеза. A. Пуанкаре. Про науку. М., 1983.
В. А. Фірсов. «Філософсько-методологічний аналіз проблеми єдності фізики в концепції калібрувальних полів». Філософія науки, № 1 (3), 1997.