Единна мярка за Вселената: учени откриха начин да измерват всичко само с една константа

Релативистката теория намалява броя на основните единици.

Учени от Бразилия предложиха нов начин за разглеждане на фундаменталните физични константи, твърдейки, че техният брой зависи от типа пространство-време, в което се формулират физичните теории. Според изследването, публикувано в Scientific Reports, в релативисткото пространство-време може да се откажем от една константа – единицата за време.

Този извод се основава на сравняването на два вида пространство-време: Галилеево, което е в основата на Нютоновата механика, и релативистко, на което се основава теорията на относителността на Айнщайн. Учените са анализирали и пространство-времето на Минковски – празен, изотропен и хомогенен модел, в който физическите величини могат да бъдат изразени чрез една единствена единица време.

Авторите на изследването отбелязват, че изборът на основните мерни единици е социална и историческа конструкция. Така например в Галилеевото пространство за извършването на измерванията са необходими линийки и часовници, докато в релативисткото пространство са достатъчни само часовници, тъй като времето и пространството са тясно свързани.

Съвременните атомни часовници, базирани на характеристиките на цезий-133, могат да осигурят необходимата точност за всички измервания. Учените подчертават, че използването на една единствена единица за описание на всички величини значително опростява физичните модели и открива нови перспективи в научните изследвания.

Историята на този въпрос датира от 1992 г., когато трима изтъкнати физици – Майкъл Дъф, Лео Окун и Габриеле Венециано – за първи път обсъждат броя на фундаменталните константи. Окун се придържа към традиционната система MKS (метър, килограм, секунда), Венециано предлага да се намали до две единици, а Дъф смята, че техният брой зависи от конкретната теория.

Бразилски изследователи, сред които Джордж Мацас, Висенте Платес, Алберто Са и Даниел Ванзела, показаха, че подходът на Окун и Венециано може да бъде подобрен. В релативисткото пространство, твърдят те, е достатъчно да се използва само една единица – единица за време, която да изразява всички наблюдаеми величини.

По този начин новата научна работа повдига въпроса дали е необходимо да се преразгледат съществуващите стандарти за измерване. Според изследователите това е не само стъпка към по-фундаментално разбиране на природата, но и към създаването на по-универсални и по-прости модели на физическата реалност.