使物理規(guī)律更加和諧一些嘗試.ppt

使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,應凌航,使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,光速不變能從實驗上直接驗證嗎？,牛頓第一定律能從實驗上直接驗證嗎？,牛頓第一定律為什么是F=ma而不是,這些都是因為我們認為自然界應該是：,我們用新理論去替換舊理論常常不在于實驗證據(jù)要求 廢棄舊理論，而是新理論更簡潔，數(shù)學形式更簡練。,和諧、簡單、優(yōu)美、統(tǒng)一。,相對論為什么要采用洛侖茲變換而不用其他與之等價 的同樣能反應相對論思想的變換?,？,使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,幾個普適常數(shù)：,G= (6.67200.0041)1011m3s2 h= (6.6261760.000036)1034 J c= 2997924581.2ms1 e= (1.60218920.0000046) 1019 C,都不是整數(shù)，那么我們就問，既然自然界是和諧、統(tǒng)一、 簡潔的為什么這些主宰自然界的普適常數(shù)會這么繁？,于是我們思考，這可能是我們對基本單位的定義不符合 自然本性。 那么，我們就可以用重定義基本單位的方法使 這些普適常數(shù)更簡潔。,使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,取用基本單位： 質量 量綱為M 長度 量綱為L 時間 量綱為T 電流 量綱為I,其原來的量度為m、r、t、I 設重新定義后的量度為m、r、t、I 比例系數(shù)為m、r、t、I,即舊單位制到新單位制的變換,普朗克,使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,由上四式，我們可以得到力、電量、能量、頻率的變換：,又根據(jù),我們現(xiàn)在的目的是使物理常數(shù)更簡潔，于是,使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,由以上式子經(jīng)過一系列量綱運算得到：,考查這五個關于G、h、c、e、0的方程，發(fā)現(xiàn)它們之間是互相獨立的沒，這使我非常失望，因為這意味著我必須將其中一個方程刪去，自然界沒有想像中的那樣明白和簡潔。,那么刪哪一個呢,？,使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,本來認為元電荷e是電量的最小量度, 那么毫無疑問它是極其重要的,但 1964年蓋爾曼提出了夸克模型， 認為介子是由夸克和反夸克所組成, 重子是由三個夸克組成,u夸克帶電量 為2e/3,d夸克帶電量為-e/3,e的意義 已不如以前那樣大, 于是刪去了這個方程。,最后剩下四個方程:,夸克,蓋爾曼,使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,有m、r、t、I四個未知數(shù)解之得:,我們現(xiàn)在是想讓普適常數(shù)在新單位制中更簡潔，于是，我們令:,愛因斯坦,使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,將其代入上式得到:,將現(xiàn)已測得的常量數(shù)值帶入， 其中普朗克常數(shù)用得最多的是 將它們帶入得到:,將其代入 我們就能得到從舊單位制到新單位制的變換，這里不再一一列出。,使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,我們知道與真空中介電常數(shù),相對應的是真空中的導磁率:,其量綱為：,可以得到:,從而,將數(shù)值代入得到,對此，我只能驚嘆于自然界的和諧統(tǒng)一,麥克斯韋,使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,下面用三個普適常數(shù),構造一長度量綱的量:,令,將,的量綱:,代入得:,從而得到:,如果存在基本長度的話，這可能是下限.,這是普朗克長度!,使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,若用上述單位制,則代入,式,得普朗克長度為1.,同樣普朗克時間、普朗克質量都是1,下面讓我們再關注一下元電荷的那個式子:,在新單位制上將I,t帶入式中,得出在新單位制中元電荷的值e=0.327514499c0.33c1/3c,在普朗克長度、普朗克時間、普朗克質量都為1的單位制下,令我很失望，如果e是1c的整數(shù)倍，那我還可以預言,元電荷還可以再分，但現(xiàn)在我只能為上帝感到遺憾了。,使物理規(guī)律更加和諧的一些嘗試,不過由此可以得到：,電導量子：,磁通量子：,這樣的表示還是比較簡潔的。,我不知道眾多物理常數(shù)之間的聯(lián)系到底是什么樣的，其內在 因素是什么，以上的探索和推斷