Единая мера мироздания: учёные нашли способ измерить всё одной константой

Ученые из Бразилии предложили новый взгляд на фундаментальные физические константы, утверждая, что их число зависит от типа пространства-времени, в котором формулируются физические теории. В релятивистском пространстве-времени, как утверждается в исследовании, опубликованном в Scientific Reports , можно обойтись одной константой — единицей времени.

Этот вывод основывается на сравнении двух типов пространства-времени: Галилеевского, лежащего в основе ньютоновской механики, и релятивистского, на котором основана теория относительности Эйнштейна. Ученые анализировали пространство-время Минковского — пустую, изотропную и однородную модель, где физические величины можно выразить через одну временную единицу.

Авторы исследования отмечают, что выбор базовых единиц измерений — это социальная и историческая конструкция. Так, в Галилеевском пространстве для измерений требуются линейки и часы, тогда как в релятивистском — достаточно только часов, поскольку время и пространство тесно связаны.

Современные атомные часы, основанные на характеристиках цезия-133, могут обеспечить необходимую точность для всех измерений. Ученые подчеркивают, что использование одной единицы для описания всех величин значительно упрощает физические модели и открывает новые перспективы в научных исследованиях.

История этого вопроса берет начало в 1992 году, когда трое известных физиков — Майкл Дафф, Лев Окун и Габриеле Венезиано — впервые обсудили число фундаментальных констант. Окун придерживался традиционной системы MKS (метр, килограмм, секунда), Венезиано предлагал сократить ее до двух единиц, а Дафф считал, что их число зависит от конкретной теории.

Бразильские исследователи, включая Джорджа Матсаса, Висенте Плейтеза, Альберто Са и Даниэля Ванзеллу, доказали, что подход Окуна и Венезиано может быть усовершенствован. В релятивистском пространстве, утверждают они, достаточно использовать только одну единицу времени для выражения любых наблюдаемых величин.

Таким образом, новая работа поднимает вопрос о необходимости пересмотра существующих стандартов измерений. По словам исследователей, это не только шаг к более фундаментальному пониманию природы, но и к созданию более универсальных и простых моделей физической реальности.