Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 4 страница

Краткий словарь терминов и персоналий 1 страница | Краткий словарь терминов и персоналий 2 страница | Краткий словарь терминов и персоналий 3 страница | Краткий словарь терминов и персоналий 4 страница | При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 1 страница | При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 2 страница | При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 6 страница | При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 7 страница | При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 8 страница |


Читайте также:
  1. 1 страница
  2. 1 страница
  3. 1 страница
  4. 1 страница
  5. 1 страница
  6. 1 страница
  7. 1 страница

 
 

 

На рисунке приводится идеальная кривая нормального распределения возможных отклонений результатов измерений у от среднего значения (распределение Гаусса), когда число повторностей стремится к бесконечности (n ®¥), при этом реальный параметр s стремится к предельному s. Реальная зависимость для большинства ситуаций, имеющих место в экспериментальных исследованиях, когда статистика ограничена десятком-другим повторностей, более или менее точно совпадает с кривой Гаусса. Чем обширнее статистика, тем точнее экспериментальные данные описываются кривой нормального распределения и тем обоснованнее будет использование критериев стандартного отклонения и относительной ошибки, т.е. статистической точности. Существуют и более экзотические распределения как в теории, так и на практике, однако очень много важных для науки реальных ситуаций достаточно хорошо описывается нормальным распределением, которое поэтому широко используется.

Таким образом, понятие точность (в области естествознания – для т.н. «точных наук») основано на возможности получить статистически удостоверенную и выраженную в числовом виде величину суммарной погрешности среднего результата измерений в некоторой устойчиво повторяющейся природной обезличенной ситуации и, следовательно, оно по существу сводится к относительной ошибке среднего, взятой для соответствующего доверительного интервала.

Очевидно, что в области гуманитарного знания (неточные науки в данном смысле), предметом которого чаще всего выступают уникальные явления человеческой культуры, связанные с такими понятиями, как ценность, интенция, смысл и т.п., трудно применить такой метод обработки результатов исследования (подвести частное под общее), хотя в последнее время в отдельные сферы гуманитарных наук (лингвистика, экономика, археология и т.д.) всё больше и чаще начинают проникать математические методы естествознания. Этот процесс закономерен и, наряду с другими подобными, ведет к синтезу всех методов познания и постепенному снятию оппозиции «двух культур».

 

32. Теоретическая история – это новое интегративное междисциплинарное направление в гуманитарных науках, исследующее исторические процессы в системно-синергетическом аспекте (т.е. как объекты нелинейной динамики) на основе имитационного компьютерного моделирования. В рамках этого подхода к истории делается попытка формально-математической реконструкции известных и хорошо изученных исторических событий, с целью проанализировать т.н. «поле путей развития» известного события при вариации ключевых социальных, экономических и политических параметров (т.е. параметров порядка) с учетом всех аттракторов, возможных в той исторической реальности.

По определению известных отечественных специалистов по нелинейной динамике и синергетике С.П. Капицы, С.П. Курдюмова и Г.Г. Малинецкого, активно развивающих это направление, «под теоретической историей будем понимать междисциплинарный подход, позволяющий исследовать и описывать причинно-следственные связи, определяющие поведение и поле путей развития больших социальных групп на характерных временах от 10 до 1000 лет и обладающий предсказательной силой». Тот или иной временной интервал, соответствующий более или менее надежной прогнозируемости событий, обусловлен возможностью получения из независимых источников и введения в модель необходимого объема вполне достоверной исторической информации.

Кроме того, один из принципиальных выводов нелинейной динамики и синергетики состоит в том, что даже в достаточно простых нелинейных моделях существуют внутренне им присущие фундаментальные ограничения на возможность динамического прогноза, в частности, связанные с большой чувствительностью модели к начальным условиям. Эти особенности сложных систем, отражаемые имитационными моделями, раньше или позже приводит к ситуациям, которые порождают хаотические режимы развития траекторий, - т.е. неизбежно возникает, своего рода, «горизонт предсказуемости».

Междисциплинарный характер исследовательской программы «теоретическая история» обусловлен сложностью и неоднозначностью процессов в общественно-политических системах, трудностью и неопределенностью рационально-логического описания мотивации и поведения как отдельных исторических персонажей, так и целых социальных групп. Он также связан, по мнению многих авторов, с необходимостью использовать разные социально-психологические, политические и экономические модели, для того чтобы результаты имитационного моделирования привели к получению достаточно адекватных ответов на конкретные исторические, политические, экономические и т.п. вопросы. Таким образом, многолетние философские дискуссии о роли личности в истории или рассуждения писателей и поэтов о случае как «мощном орудии провидения» и т.п. метафизические прения, получают в лице нелинейной динамики и синергетики более или менее твердую научную опору, поскольку категории закономерного, необходимого и случайного можно в той или иной мере отобразить в терминах теории самоорганизации. И речь теперь должна идти не вообще о роли случая в какой-либо исторической ситуации, а о том, существует ли в природе или может ли (и с какой вероятностью) реализоваться в человеческой культуре тот или иной аттрактор (социально-культурный паттерн), к которому в принципе может притягиваться траектория эволюции рассматриваемой социально-культурной системы.

Если такой аттрактор в принципе существует, тогда ставится вопрос – с какой вероятностью при известных условиях может произойти выход траектории на этот аттрактор и какого рода воздействие и в какой момент нужно совершить, чтобы увеличить (или уменьшить) вероятность данного исхода. «В нелинейной динамике, - пишут Капица, Курдюмов, Малинецкий, - принципиальную роль играют притягивающие множества в фазовом пространстве. Формально они описывают поведение исследуемого объекта на больших временах. В ряде междисциплинарных исследований аттракторам сопоставляются предельные состояния общества. Иногда их трактуют как цели развития».

Реализованный в виде компьютерной программы такой подход позволяет осуществить вероятностный анализ любого комплекса ситуаций – экологических, экономических, социально-политических и т.д., - то есть в определенном смысле строить имитационные компьютерные модели по типу теоретической истории, и с этим новым междисциплинарным направлением один из крупных специалистов в области нелинейной динамики Г.Г. Малинецкий связывает надежды на дальнейший «симбиоз» естественных и гуманитарных наук, в частности, истории. По его мнению, традиционная история акцентирует внимание на прошлом, изучая конкретный ход того или иного исторического явления, отвечая на вопросы: «как это было?», «что явилось причиной того, что…?» и т.п. Теоретическая история (или историческая синергетика) пытается научно ответить на вопросы: «что могло бы быть, если бы…?», «что, как и когда следовало сделать, для того, чтобы…?» и тому подобные вопросы, поставленные относительно известных, хорошо изученных, но уже необратимых исторических событий. Как пишут авторы этой концепции: «Традиционная история делала акцент на одном конкретном историческом пути. Теоретическая история может поставить во главу угла не только реальность, но и возможности, ситуации выбора, точки бифуркации исторического процесса. Теоретическая история должна иметь дело не только с критическим анализом прошедшего, но и с сослагательным наклонением».

Последнее требование как раз и предполагается реализовать в рамках данной исследовательской программы на соответствующих компьютерных моделях, имитирующих хорошо известные реальные события с уже состоявшимся исходом. Затем, изменяя начальные условия (т.е. задавая различные численные значения "исторических", "экономических", "социальных" и т.п. переменных), а также варьируя величины управляющих параметров, ставится задача рассмотреть предбифуркационное состояние системы и попытаться исследовать возможности выбора дальнейшего развития процесса из всех, сколько-нибудь реальных для той исторической ситуации вариантов. Результат такого моделирования представляется в виде пространства фазовых траекторий (или креодов), закономерности хода которых позволяют оценить, с учетом влияния соответствующих аттракторов, вероятности различных исходов эволюции системы после прохождения ею точки бифуркации.

Вполне возможно, считают специалисты по нелинейной динамике, что те результаты, которые с точки зрения ближайшей перспективы не оказали значительного влияния или имели локальное значение, а поэтому обычно серьезно не рассматривались и не учитывались в историческом анализе, могут в долговременном плане привести к радикальным изменениям во всей глобальной системе. И в этом отношении теоретическая история важна тем, что может научно проанализировать и более или менее достоверно прогнозировать вероятность различных реально возможных последствий принятия тех или иных «судьбоносных» решений в периоды нестабильного состояния и социальной напряженности (возле точки бифуркации), а значит вовремя предотвратить катастрофические исторические и политические ошибки. (См. также: Аттрактор, Бифуркация, Моисеев, Пригожин, Стрела времени).

 

33. Термодинамика – раздел физики, изучающий общие свойства и состояния термодинамических систем, закономерности фазовых переходов между ними как в равновесных условиях (равновесная термодинамика), так и в неравновесных (термодинамика неравновесных процессов). Термодинамика строится на основе трех фундаментальных принципов (эмпирических обобщений):

Первое начало – количество теплоты, сообщенное системе dQ, идет на увеличение её внутренней энергии dU и на совершёние ею механической работы dA=PdV. Таким образом, имеем: dQ=dU+PdV. Это равенство представляет собой закон сохранения энергии. Первое начало сформулировано в середине 19-го века трудами Р. Майера, Дж. Джоуля и Г. Гельмгольца;

Второе начало – в изолированной системе энтропия либо остается неизменной (при идеальном обратимом процессе), либо возрастает и в состоянии теплового равновесия достигает максимума (закон возрастания энтропии). Сформулировано выдающимся немецким физиком Рудольфом Клаузиусом в 1865 году, обосновано методами статистической физики Л. Больцманом в 1872 году. Из него, в частности, следует невозможность самопроизвольного перехода тепла от холодного тела к более теплому и осуществления вечного двигателя. Невозможно также построить периодически действующую машину, единственным результатом действия которой было бы совершение механической работы за счет охлаждения теплового резервуара.

Общепринятая развернутая формулировка второго начала (для макропроцессов) принадлежит известному немецкому физику-теоретику Арнольду Зоммерфельду: «Каждая термодинамическая система обладает функцией состояния, называемой энтропией. Энтропия вычисляется следующим образом – система переводится в из произвольно выбранного начального состояния в соответствующее конечное состояние через последовательность состояний равновесия, вычисляются все подводимые к ней при этом порции тепла dQ, каждая из которых делится на соответствующую её абсолютную температуру To и все полученные таким образом значения суммируются S=S(dQi/Toi). При реальных (неидеальных) процессах, происходящих в замкнутых системах энтропия всегда возрастает».

Третье начало – энтропия системы при стремлении температуры к абсолютному нулю (-273о Цельсия) не зависит от параметров системы и стремится к нулю (теорема Нернста-Планка). Нулевое значение энтропии соответствует состоянию абсолютного порядка в системе, когда фактически невозможны никакие, даже самые малые, флуктуации. Однако такие состояния не могут реализоваться в силу того, что квантовому вакууму присущи неустранимые флуктуации энергии, из чего вытекает недостижимость абсолютного нуля в реальных термодинамических процессах. В термодинамических переменных абсолютная температура (в градусах Кельвина) выражается так: T=1/k*dE/dS, где k= 1,38*10-23 Дж/Кельвин – постоянная Больцмана. Объектом термодинамики как науки являются термодинамические системы.

Термодинамическая система – это макроскопическое тело, выделенное из окружающей среды при помощи некоторых реальных или условных (мысленных) границ, которое можно характеризовать макроскопическими параметрами, такими, как давление, температура, концентрация, объем, теплоемкость, энтропия и прочими т.н. термодинамическими потенциалами. Для этого данная система должна состоять из достаточно большого количества элементов, обеспечивающих выполнение закона больших чисел и формирование среднестатистических величин этих параметров. Термодинамические системы подразделяются в основном на три типа:

изолированные, т.е. такие, которые не обмениваются с окружающей средой ни веществом, ни энергией, ни информацией;

замкнутые, т.е. те, которые могут обмениваться энергетическими потоками (излучением), но не веществом;

открытые, которые находятся в состоянии обмена с внешней средой всеми видами материальных и информационных связей. Классический пример открытых систем – живые организмы.

В природных термодинамических системах в общем случае проистекают очень сложные и разнообразные процессы, которые трудно описать одним универсальным уравнением состояния. Учитывая некоторые основные факторы изменения состояний, можно выделить ряд отдельных простых превращений и выразить их через т.н. термодинамические потенциалы, характеризующие функции состояния, которые содержат выбранные для той или иной задачи независимые переменные: V – объем, P – давление, S – энтропия, T – температура.

В качестве термодинамических потенциалов используются:

1). внутренняя энергия U(V,S), - тогда: dU(V,S)=TdS-PdV;

2). энтальпия H, - тогда: H(P,S)=U+PV, dH=TdS+VdP;

3). свободная энергия (потенциал Гельмгольца) F, - тогда: F(V,T)=U-TS, dF=dU-PdV;

4). свободная энергия (потенциал Гиббса) G, - тогда: G(P,T)=H-TS=F+PV=U-TS+PV, dG=VdP-SdT.

Если необходимо учесть химические превращения, то вводится понятие химического потенциала m i – который определяет изменение внутренней энергии системы, связанной с изменением массы её компонентов, и тогда ко всем термодинамическим потенциалам добавляется выражение Sm i dni, где ni - количество молей соответствующего реактива.

Согласно второму началу термодинамики, разрешены следующие превращения в замкнутых системах:

А). Изотермический процесс (температура постоянна): при обратимых процессах Q-TdS=0, dG=0; при необратимых Q-TdS<0, dG<0.

Б). Изобарический процесс (давление постоянно): при обратимых процессах dH-TdS=0, при необратимых dH-TdS<0.

В). Изохорический процесс (объем постоянен): при обратимых процессах dU-TdS=0, dF=0, при необратимых dU-TdS<0, dF<0.

Для идеального газа в количестве N атомов существует простое соотношение (уравнение состояния) PV=NkT, где k= 1,38*10-23Дж/Кельвин – постоянная Больцмана, для одного моля вещества при нормальных условиях имеем PV=RT, где R=kNA =8,3 Дж/моль*Кельвин – постоянная Ридберга, NA =6,02*1023 ат/моль – число Авогадро.

Термодинамические системы могут находиться в равновесном состоянии, которое характеризуется средними значениями термодинамических параметров, и в неравновесном состоянии, когда важным фактором становятся градиенты (т.е. перепады) таких величин, как давление, температура, концентрация и т.д. При циклическом процессе, система проходит ряд различных промежуточных состояний, после чего возвращается в исходное, т.е. любой её параметр возвращается к первоначальному значению. Однако ни один из них не может оставаться постоянным в течение всего цикла. В реальном случае работы тепловых машин по циклу (например, по классическому циклу Карно) неизбежны потери энергии, и в частности, тепла на нагревание деталей и рассеивание, на вибрации, трение и т.д., следовательно первоначальная энергия никогда не вернется к начальному значению и без подачи энергии извне цикл остановится – т.е. вечный двигатель (первого рода) невозможен.

Невозможен и вечный двигатель второго рода, т.е. невозможно получить механическую работу только за счет отбирания тепловой энергии у какого-нибудь резервуара без использования разности температур (Планк, Оствальд). Термодинамический цикл может стать источником механической работы только тогда, когда в нем участвуют не менее двух форм энергии. Закон возрастания энтропии накладывает запрет на любые попытки обосновать вечный двигатель. В сильно неравновесных открытых диссипативных системах могут при определенных условиях происходить антиэнтропийные процессы самоорганизации новых структур, за счет затрат внешней энергии, в результате чего повышается уровень энтропии внешней по отношению к данной системе среды. Изолированные термодинамические системы, предоставленные самим себе, развиваются только в наиболее вероятном направлении – к состоянию теплового равновесного хаоса, характеризующегося максимальным значением энтропии. (См. также: Больцман, Система, Стрела времени, Энтропия).

 

34. Трофические цепи – или цепи питания это пути перехода энергии пищевых веществ от первичных продуцентов через ряд организмов, каждый из которых кем-то или чем-то питается и становится пищей для других. Через экосистему вдоль трофической цепи поддерживается поток энергии, который начинается со связывания энергии солнечных лучей и заканчивается полным разложением органических соединений, причем на каждой стадии часть энергии теряется. Так осуществляется биоэнергетический каскад. Каждая способная к самостоятельному функционированию экосистема, состоит, по крайней, мере из двух биологических компонентов – продуцентов и сапротрофов. Между ними обычно существует цепь консументов различной последовательности, разнообразия и сложности.

1). Первичные продуценты – (производители), это автотрофные организмы, которые, используя солнечную энергию, переводят неорганическое вещество в органические соединения и таким образом повышают степень их упорядоченности и поднимают их на более высокий энергетический уровень. Зеленые растения и некоторые бактерии путем фотосинтеза образуют из углекислого газа и воды углеводы – исходный материал для дальнейших реакций синтеза более сложных органических соединений.

2). Консументы – (потребители), это гетеротрофные организмы, которые питаются непосредственно или посредством использования других организмов органическим веществом, синтезированным первичными продуцентами. К консументам относятся прежде всего растительноядные животные и паразиты растений. Растительноядными питаются плотоядные (хищники), а те и другие, в свою очередь, также имеют паразитов.

3). Сапротрофы – (или редуценты, разрушители), это такие организмы, которые в конце концов разлагают растительные и животные остатки до уровня исходных неорганических веществ. Сюда относятся, главным образом, бактерии и грибы, а также почвенные животные. Сапротрофы, наряду с растительноядными животными и иными консументами, могут служить пищей другим организмам, - в этом случае они играют роль вторичных продуцентов. Таким образом, один и тот же организм может быть, в зависимости от его положения в пищевой цепи, вторичным продуцентом, консументом или сапротрофом. Консументы и сапротрофы редко бывают строго специализированны по отношению к одному определенному источнику пищи. В большинстве случаев растительноядные животные питаются разными видами растений, а жертвами хищников становятся разные виды животных. И наоборот, - один вид растений становится пищей для различных консументов, как животных, так и микроорганизмов.

Сложившееся многообразие видов в природе построено по такому принципу, что, для поддержания оптимальной устойчивости данной экосистемы, оно приводит к максимальному увеличению числа степеней свободы и допускает переключение её членов на многие источники питания. Так в экосистеме формируются обратные связи и создают условия для процессов самоорганизации и саморегулирования, поддерживающих автоколебания её характеристик около среднего значения и обеспечивая её квазистационарное состояние в течение длительного времени. И хотя трофические связи между организмами одной экосистемы переплетаются самыми разнообразными способами, тем не менее внутри этой пищевой цепи поток энергии идет в определенном направлении, соответствующем самоорганизовавшейся и упорядочившейся структуре. (См. также: Система, Структура). С закономерностями функционирования трофических цепей непосредственно связано устойчивое состояние как отдельных экосистем, так и биосферы в целом.

Устойчивость биосферы – это состояние биосферы, которое обеспечивается автоколебательным типом совместного протекания всей совокупности биосферных процессов, каждый из которых характеризуется небольшими отклонениями основных параметров порядка от среднего значения (малыми флуктуациями). Такое устойчивое в среднем состояние как всей биосферы (суперсистемы), так и отдельных подсистем (ценозов, экосистем) устанавливается в процессе самоорганизации и затем поддерживается в режиме саморегуляции при помощи многочисленных обратных связей, которые формируются на основе существующих в отдельных экосистемах и в их комплексах потоков энергии, вещества и информации.

Разнообразие типов обратных связей, а следовательно, и коэффициент устойчивости и компенсации, обеспечивается многообразием живых организмов, составляющих биосферу, поэтому значительное обеднение видового состава биоценозов, вызываемое различными экологическими стрессами природного или, в гораздо большей степени, техногенного характера, чревато постепенной утратой тех или иных обратных связей, разрывом трофических или энергетических цепочек, уменьшением компенсаторных возможностей экосистем и, как следствие этого, общей потерей устойчивости биосферы.

Это может проявиться в том, что вследствие какой-либо крупной флуктуации фазовая траектория развития системы выйдет за пределы, ограниченные амплитудой автоколебаний и перейдет к режиму развития, удаляющему её от равновесия к соответствующим аттракторам катастрофического типа. Возникшее затем новое стабильное состояние биосферы (а это произойдет в любом случае) может быть малопригодно для существования тех или иных биологических видов, в частности, для человека. (См. Парниковый эффект).

 

35. Фазовое пространство (фазовая плоскость) – система координат (координатное пространство) существования фазовых траекторий движения систем, переход в которое достигается при исключении времени из выражений для динамических траекторий. Например, в самом простом случае динамические траектории по вертикали y(t) и горизонтали x(t), описывающие на основании законов Ньютона движение без трения брошенного параллельно плоскости земли со скоростью v одного тела, имеют вид: x=vt, y=gt2/2. Исключая время из этих уравнений, получаем выражение для фазовой траектории движения этого тела в фазовой плоскости (х,у): y=gx2/2v2, что представляет собой параболу. Фазовая траектория представляет собой вневременную (как бы овеществленную) характеристику процесса и коррелирует с соответствующим типом аттракторов. В идеальном случае чисто динамического поведения системы она полностью регулярна, детерминирована и обратима, поскольку обратимы во времени отдельные динамические траектории (в данном случае х и у), и обладает определенным типом симметрии.

В самом общем случае фазовое пространство представляет собой многомерную систему обобщенных координат, относительно которых изучается эволюция системы. В сложных динамических системах, подчиняющихся законам классической механики, но обладающих внутренней нестабильностью, связанной с нелинейным характером взаимодействия элементов, фазовые траектории теряют устойчивость, приобретают очень сильную зависимость от выбора начальных условий и в пределах фазового пространства характеризуются как не полностью регулярные. При длительном развитии таких систем хаотичность траекторий всё время возрастает, и постепенно совокупная картина приобретает фрактальный вид. На такое поведение внутренне нестабильных динамических систем впервые обратил внимание выдающийся французский математик Анри Пуанкаре (т.н. проблема трёх тел), в дальнейшем такие и более сложные задачи были детально исследованы отечественной математической школой академика А.Н. Колмогорова, в результате чего в настоящее время полностью опровергнута ключевая идея парадигмы механистического детерминизма, известная в философии как «демон Лапласа».

Для анализа поведения сложных диссипативных систем вводится специфическое фазовое пространство, в котором рассматриваются процессы самоорганизации как фазовые переходы двух типов: консервативная самоорганизация, означающая переход обратимых структур в состояние теплового равновесия, создающая упорядоченные структуры с низкой энергией при низких температурах, и диссипативная самоорганизация – т.е. фазовый переход необратимых структур, происходящий вдали от теплового равновесия. В последнем случае макроскопические паттерны возникают из хаотического состояния в результате сложного нелинейного взаимодействия микроскопических элементов открытой термодинамической системы как между собой, так и с внешней средой. Появление новых структур достигается в процессе стремления траектории развития системы к возможным для неё аттракторам, а устойчивость возникающих структур обеспечивается балансом между интенсивностью подвода энергии и вещества извне и процессами диссипации. Изучением фазовых переходов в сложных нелинейных диссипативных системах занимается синергетика.

 

36. Фундаментальные взаимодействия – четыре физических взаимодействия, к которым сводится всё многообразие процессов макромира, микромира и мегамира. 1). Сильное ядерное, переносчик обменный пи-мезон (пион), масштаб действия примерно – 10– 15 м, связывает нуклоны в атомном ядре. 2). Электромагнитное, переносчик фотон, дальнодействующее выражается законом Кулона. 3). Слабое ядерное, переносчик промежуточный векторный бозон, средний радиус действия примерно – 10– 17 м, приводит к бета-распаду ядер. 4). Гравитационное, переносчик гравитон, дальнодействующее, выражается законом всемирного тяготения Ньютона. Физическими параметрами, характеризующими все известные процессы взаимодействия, являются т.н. фундаментальные константы, значения которых в настоящее время определено экспериментально с очень высокой статистической точностью. С точки зрения синергетики эти константы обладают свойствами параметров порядка, которые направляют процесс эволюции Вселенной к самому вероятному аттрактору.

Фундаментальные константы – основные физические параметры, которые характеризуют все процессы, происходящие в природе на разных уровнях реальности (таких, как микромир, макромир, мегамир), и известные значения которых, в свете современных теорий, принципиальны для обеспечения устойчивости Вселенной и её долговременного развития.

К основным фундаментальным константам относятся:

1) скорость света с=2,998*108 м/сек,

2) гравитационная постоянная G=6,627*10–11 м3 кг-1сек-2,

3) постоянная Планка h=6,62377*10 –34 кг м2 сек-2,

4) масса протона mp=1,6224*10–27 кг,

5) масса нейтрона mn=1,6749*10–27 кг,

6) масса электрона me=9,106*10–31 кг,

7) масса альфа-частицы ma=6,6444*10–27 кг,

8) заряд электрона qe=1,602*10 –19 Кулона,

9) постоянная тонкой структуры a=2pqe2c-1h-1 =1/137, характеризующая электромагнитное взаимодействие элементарных частиц.

10) Сюда относится также и соотношение между интенсивностями четырех фундаментальных взаимодействий – сильное / электромагнитное / слабое / гравитационное = 1 / 0,01 / 10-5 / 10-39, некоторые важные резонансные характеристики термоядерных реакций, а также крупномасштабная геометрическая размерность пространства Вселенной, равная 3 (определяемая в прямоугольной декартовой системе координат через три независимые переменные { x,y,z } и условно обозначаемая терминами длина, ширина и высота).

В настоящее время серией модельных экспериментов показано, что значения фундаментальных констант могут быть только такими, какими они представлены в той или иной системе физических единиц, - в противном случае (если бы они даже незначительно отличались от известных величин) структура Вселенной на всех уровнях её организации была бы совершенно иной, причем такой мир был бы несовместим с возможностью существования человека.

Никакая современная научная теория не может объяснить причину, по которой в природе выполняется столь точная «подстроенность» этих величин. Значения этих констант также невозможно получить теоретически, исходя из некоторых более общих представлений, - их определяют экспериментально, причем неизвестно, являются ли эти числа истинными константами, или они медленно изменяются по мере эволюции Вселенной. С точки зрения синергетики фундаментальные константы выполняют роль параметров порядка, которые определяют существующую структуру Вселенной и задают направление и темп её саморазвития, начиная от момента Большого взрыва.


Дата добавления: 2015-07-16; просмотров: 43 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 3 страница| При различных способах усреднения в логарифмическом масштабе. 5 страница

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.018 сек.)