Иосиф Розенталь - Геометрия, динамика, вселенная

Ниже в таблице помещены данные о всех постоянных, которые, по нашему мнению, можно считать истинно фундаментальными в том смысле, что остальные можно считать истинно фундаментальными в том смысле, что остальные константы, которые обычно приводятся в таблицах так называемых «фундаментальных постоянных», как правило, выражаются через постоянные, представленные в нашей таблице. Например, характеристики атома водорода, звезд, галактик и даже Метагалактики можно представить через величины, помещенные в таблице (m|, m| — соответственно массы нейтрона

N p и протона, ALPHA|, ALPHA|, ALPHA|, ALPHA| — безразмерные

e s w g константы электромагнитного, сильного, слабого и гравитационного взаимодействий, f|, f| — максимальное и

+ минимальное значения факторов, на которые нужно умножить данную константу, чтобы сохранились все основные устойчивые связанные состояния).

f| Константа f| — +

? m| 2.5

e

0.4 m| — m| 1.6

N p

0.8 ALPHA| 1.6

e

0.9 ALPHA| 1.1

s

0.1 ALPHA| 10

w

? ALPHA| 10**4

g

1 N 1

Следует сделать несколько пояснений к таблице.

1. Отсутствует предел уменьшения значений m| и ALPHA|.

e g Однако представляется, что сама необыкновенная малость обеих величин (m| сравнительно с m| и ALPHA| сравнительно с

e p g другими константами ALPHA) ограничивает дальнейшее уменьшение этих величин.

2. Невозможность уменьшения величины размерности N (f| = 1) есть гипотеза, несколько выходящая за пределы принципа целесообразности. Как отмечалось выше, при N = 1, 2 устойчивость связанных состояний возрастает. Однако при N<3 резко уменьшаются возможности реализации сложных геометрических, а следовательно, и физических структур. Почти все реальные основные связанные состояния имеют трехмерную структуру. Уменьшение размерности приводит не только к радикальному изменению строения мира, но и к его значительному упрощению. Едва ли в таком простом пространстве возможно и образование сложных органических структур (антропный принцип, о котором речь пойдет далее). Отметим также, что в рамках идей общей теории относительности при N = 1, 2 отсутствует гравитационное притяжение.

3. В таблице отсутствуют две постоянные, которые безусловно следует отнести к разряду фундаментальных: скорость света c и постоянная планка HP. Однако эти постоянные входят в выражения для безразмерных постоянных ALPHA, поэтому таблица в известном смысле отражает пределы их изменения. Однако, на наш взгляд, ситуация с этими постоянными еще сложнее и интереснее. Константы c и HP определяют две фундаментальные теории: квантовую механику и теорию относительности, в то время как значения m и ALPHA характеризуют общее поведение определенных конкретных систем. В этом смысле постоянные c и HP более «фундаментальные», чем остальные постоянные, приведенные в таблице.

Подведем предварительные итоги.

Структура Метагалактики устойчива при данных значениях фундаментальных постоянных и неустойчива при иных.

Некоторые из этих постоянных (хотя речь шла об ALPHA| и

g m|, но в действительности число примеров можно умножить) e являются огромными флюктуациями в ряду подобных себе величин. Физические законы в Метагалактике обуславливают устойчивость состояний, а некоторые вариации законов разрушают устойчивость.

В 1937 г. американские физики К.Андерсон и С.Нидермайер открыли в космических лучах мюон. На первых порах к этому открытию отнеслись с недоверием. Было просто неясно, зачем природе нужна частица, копирующая электрон во всех свойствах, кроме массы (в первое время после его открытия мюон называли тяжелым электроном). Сомнения в методической достоверности опытов американских физиков были вскоре устранены, однако поставленный вопрос остался. ЗАчем нужен электрон — ясно; но тяжелый электрон — мюон — явное излишество природы. Этот вопрос с течением времени не только не разрешился, несмотря на многочисленные попытки объяснить место мюона в ряду элементарных частиц, но даже усложнился. В 1977 г. был открыт еще более тяжелый аналог электрона τ-лептон. Кроме того, были открыты два типа нейтрино (электронное V | и мюонное V |). Никто не сомневался и в

e ю существовании третьего типа нейтрино V ||| — партнера

τ τ-лептона. В современной трактовке вопрос, зачем нужен мюон, трансформировался в проблему: почему существует три (e, NU, τ) поколения лептонов?

В рамках чисто квантовых подходов не видно никаких путей решения этой проблемы. Однако сочетание теории большого объединения с принципом целесообразности позволяет ответить на поставленный вопрос.