Руперт Шелдрейк - Семь экспериментов, которые изменят мир

«Интересно проследить историю измерений заряда электрона после Милликена. Если построить график этих измерений как функцию времени, видно, что каждый следующий результат чуть выше предыдущего, и так до тех пор, пока результаты не остановились на некотором более высоком уровне. Почему же сразу не обнаружили, что число несколько больше? Ученые стыдятся этой истории, так как очевидно, что происходило следующее: когда получалось число, слишком отличающееся от результата Милликена, экспериментаторы начинали искать у себя ошибку. Когда же результат не очень отличался от величины, полученной Милликеном, он не проверялся так тщательно. И вот слишком далекие числа исключались и т. п.». [262] Feynman, R. Surely You "re Joking, Mr Feynman: Adventures of a Curious Character. New York: Norton, 1985 (рус. пер. О.Л. Тиходеевой: Фейнман, Р. Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман. По материалам журнала «Успехи физических наук», т. 148, вып. 3,1986).

В конце 30-х гг. расхождения в результатах больше нельзя было игнорировать, но нельзя было и просто отбросить величину, представленную Милликеном и давно признанную учеными. Вместо этого заряд электрона скорректировали за счет введения новой величины — вязкости воздуха, важной переменной в опыте с каплями масла. В результате величина заряда приблизилась к имеющимся новым значениям этой константы. [263] Фон Фризен, С. О значениях фундаментальных констант атомной физики (von Friesen, S. On the values of fundamental atomic constants. Proceedings of the Royal Society, 1937, Al 60:424–440): Бердж, Р.Т. Таблица новых значений основных физических констант (Birge, R. Т. A new table of the general physical constants. Reviews of Modern Physics, 1941, 13:233–239). В начале 40-х гг. были получены еще более высокие значения этой константы, что привело к новой переоценке имевшейся на тот момент официально признанной величины. Разумеется, нашлись причины для новой корректировки результата, полученного Милликеном, позволяющей подогнать его к новым данным. [264] Бердж, Р.Т. Данные по значениям некоторых констант атомной физики с особо точной величиной заряда электрона на 1944 г. (Birge, R.T. The 1944 values of certain atomic constants with particular reference to the electronic charge. American Journal of Physics, 1945, 13:63–73). Каждое увеличение величины заряда электрона е влекло за собой увеличение численного значения постоянной Планка.

Интересно отметить, что значение этой фундаментальной константы постоянно возрастало в период с 50-х до 70-х гг. (таблица 3). Каждое возрастание превышало допустимую погрешность при определении этой константы в предыдущих экспериментах. Самые последние результаты измерений показывают небольшое уменьшение постоянной Планка.

Таблица 3

ВЕЛИЧИНА ПОСТОЯННОЙ ПЛАНКА,

ИЗМЕРЕННАЯ В ПЕРИОД С 1951 ПО 1988 гг.

(ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ)

Было сделано несколько попыток обнаружить изменение постоянной Планка по красному смещению спектров излучения сильно удаленных квазаров и звезд. Суть идеи заключалась в том, что, если бы величина этой фундаментальной константы изменилась, изменение можно было бы обнаружить, сравнивая излучение, возраст которого превышал несколько миллиардов лет, с намного более поздним излучением от сравнительно близко расположенных объектов. Было выявлено небольшое различие, которое привело к громкому заявлению, что величина постоянной Планка ежегодно изменяется примерно на 5/1013 Оппоненты указывают на то, что полученные результаты были предсказуемыми, поскольку все вычисления основывались на изначальном допущении о неизменности этой фундаментальной константы. [265] Петли, Б.У. Фундаментальные физические константы и границы метрологии (Petley, В. W. The Fundamental Physical Constants and the Frontiers of Metrology. Bristol: Adam Hilger, 1985, p. 46); Барроу, Дж. Д., Типлер, Ф. Антропный принцип в космологии (Barrow, J.D., and F. Tipler. The Anthropic Cos-mological Principle. Oxford: Oxford University Press, 1986, p. 241). Нетрудно заметить, что повторяется прежний аргумент. Строго говоря, начальное допущение подразумевало неизменность произведения hc, но, поскольку величина с является константой по определению, отсюда следует и неизменность постоянной Планка h.

Одна из проблем при регистрации изменений величины любой из фундаментальных констант заключается в том, что при обнаружении таких изменений бывает сложно определить, являются ли они следствием непостоянства самой константы или же причина заключается в изменении единиц измерения, с помощью которых определяется величина. Однако некоторые фундаментальные константы не имеют размерности, а выражаются только определенным числом, и поэтому вопрос о возможном изменении единиц измерения не возникает. Одной из таких безразмерных констант является отношение массы протона к массе электрона. Еще одним подобным примером может служить постоянная тонкой структуры. По этой причине некоторые специалисты в метрологии особенно подчеркивают, что «колебания величины физических «констант» следовало бы формулировать с использованием безразмерных постоянных». [266] Кук, Э. Изменения единиц измерения и физических констант (Cook, A.H. Secular changes of the units and constants of physics. Nature, 1957,160:1194–1195).