Еще со школы мы знаем, что в физике множество различных физических величин, какие-то считаются фундаментальными, какие-то составными, то есть являющиеся совокупностью некоторых фундаментальных. Например, метр или секунда считаются фундаментальными. А например, единица силы ньютон или единица энергии джоуль представляются уже составными, то есть представляются математической комбинацией фундаментальных величин.
Давайте рассмотрим простой пример измерения энергии и как в этом случае можно обойтись без джоулей, ньютон, секунд, метров и т.п.
Согласно общим представлениям энергия, работа или количество теплоты можно рассчитывать в джоулях. Сам джоуль является составной единицей и может быть рассмотрен в виде произведения ньютон на метр.
Но и сам ньютон является составной величиной, который представляет собой комбинацию
Из этого следует, что:
Но чем можно заменить всю эту комбинацию?
В рамках гипотезы, метры можно заменить количеством элементарных ячеек планковской длины. Секунду можно также ассоциировать с определенным количеством планковских длин, которые преодолевает свет за 1 секунду. Поэтому две эти величины можно сократить, заменив некоторым безразмерным коэффициентом. Получается что энергия может ассоциироваться с единицей измерения массы.
Но что такое кг? Согласно общим представлениям, масса соответствует определенному количеству протонов, нейтронов и электронов. Масса пропорциональна объему и плотности. Плотность определенного вещества постоянна, поэтому можно считать ее обычным коэффициентом или константой. Получается, что масса пропорциональна объему, помноженному на некоторый коэффициент.
Из этого получается, что энергия эквивалентна некоторому числу в кубе.
Эта число будет соответствовать количеству планковских единиц длины.
Конечно, наверняка многие скажут, что данные размышления во многом спекулятивны, но сам факт того, что в физике наблюдается тенденция к переформулированию некоторых физических величин, говорит о том, что она может продолжится.
Рассмотрим один из примеров стандартизации метра.
В 17 веке в европейских странах возникла необходимость единым образом рассчитывать налоги. Для этой цели было предложено стандартизировать меры длины.
Первой вариацией метра была длина нити маятника, который колебался бы с полупериодом 1 секунда. В ходе некоторых наблюдений было выяснено, что в разных странах эта длина варьируется, поскольку ускорение свободного падения зависит от формы Земли, поэтому было сделано предложением метром считать длину маятника, который находится на широте 45 градусов. Но многие страны почему то отказались от такой трактовки.
Другим вариантом было предложено закрепить за метром длину, равную одной десятимиллионной расстояния от северного полюса до экватора, проходящего через Париж. Были проведены измерения и принята новая концепция, как оказалось позже, эти измерения не были точными и составляли некоторую погрешность относительно определения.
Следующий эталон метра, а точнее дециметра решили привязать к длине ребра куба, в котором может уместиться ровно 1000 грамм воды.
Следует заметить, что каждый вариант опирался на разные физические величины, в первом случае это было время колебания маятника, второй вариант это непосредственная, якобы неизменная длина меридиана, в третьем случае это касалось массы. По итогу, в современных представлениях метром считается длина, равная 1/299792458 доли пути, преодолеваемому светом за 1 сек.
А секундой принято считать продолжительность, в течение которой происходит 9 192 631 770 периодов излучения атома цезия-133 при переходе его из одного определенного состояния в другое. Это говорит о том, что длина метра в современном представлении отвязана от каких либо материальных объектов, которые можно было бы считать эталонными. А ключевым эталоном считается количество колебаний, которое определяет секунду. Думаю и на этом стандартизацию длины метра и продолжительности секунды нельзя считать завершенной, поскольку в нашем распоряжении еще есть знания о том, что разные точки пространства-времени имеют разные свойства из-за эффектов, описываемых Общей теорией относительности, поэтому нелокальное соответствие эталонов метра в разных инерциальных системах отсчета не будет соблюдаться.
На оснований этих размышлений думается, что рано или поздно наука определит все основные физические величины через количество планковских величин. Например, в рамках гипотезы MoND.2019 то же самое время можно будет определять в определенных количествах планковских единиц, которые преодолеет свет, ну а сама длина будет соответствовать количеству планковских единиц которые укладываются в эту длину. В этом как раз и проявляется полная сущность единства пространства и времени. Еще хотелось бы уточнить, что при этом планковская единица в моем представлении это безразмерная величина, в которых можно выражать любую физическую величину.
Спасибо за прочтение, если не жалко поставьте лайк, для возможности следить за дальнейшими публикациями - подпишитесь!
Михаил Н. Бровкин 28 января 2034 г. Зима.
Интересные на мой взгляд публикации:
Постулат о пространстве гипотезы MoND.2019