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第一性原理精细结构常数 掌控宇宙的无量纲常数有哪些?还有哪些常数没有被发现?

2020-10-11知识26

万有引力公式里面有个引力常数,这个引力常数是怎么产生的? 万有引力常数作为一个数字,它的大小与我们选择的单位制有关系。万有引力的大小的计算与质量的大小有关系,而质量的单位是千克—那么一千克这个东西是怎么定义的?这来自巴黎计量局的“千克原器”。我们有了千克的定义以后,才有了描述质量的数字大小。当然,万有引力还与距离有关系,而距离是一种长度,距离的单位是米。这也是人为定义的。有了千克和米的定义以后,在计算引力的时候,就可以得到牛顿的万有引力常数。牛顿的引力常数,其数字的大小是多少其实不重要—因为这依赖于单位制(也就是依赖于量纲)。所以,在物理学中的常数与数学中的常数地位是不一样的。牛顿引力常数与圆周率不同,圆周率是一个无量纲的数字,而牛顿引力常数是带量纲的。从物理的角度来说,无量纲的物理量具有更好的对称性—几何上的共形对称性。在物理学中,有物理意义的无量纲常数很少,最重要的是精细结构常数,数字大概等于1/137。当然在流体力学中有一些无量纲数—比如:雷诺数。牛顿万有引力常数本质上描述的是引力的强度,这个数字很小,所以也说明引力是宇宙中最弱的力。但是,引力还是主导宇宙演化的最重要的力。在量子场论的计算中,引力是不可重整化的,这可以从牛顿引力常数的量纲上。

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由第一性原理导出精细结构常数 这个推导确实很麻烦,我查了不少资料,终于在杨福家的《原子物理学》里找到了“无法从第一性原理导出”的结论(46页)。我只能从参数的角度出发推出它的数值,无法从第一性原理推,况且精细结构常数的意义还尚且不完全清楚。抱歉!

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天文系怎么考研 我来说一说宇宙2113学吧。宇宙学是天文中比较特殊的5261一门学4102科,因为基本上两帮人说不到一块去,一个1653研究红移1000以上的,以后研究红移10以下的,研究方法什么的都不一样。1·宇宙学更侧重物理理论,脱胎于基础理论,并且可以检验基础理论。整个宇宙学的框架是非常漂亮的,而且是基于一些很基础的物理理论的。可能有些人觉得宇宙学提出来的东西都是违反第一性原理的,或者各种奇葩的东西,不靠谱。但是要知道我们现在提出的很多理论都只在太阳系范围内通过检验的,谁要求一定要在全宇宙都通行?物理是一门实验科学,必须要有观测数据才能说话。拿假设或者原理来否定东西的是数学,不是物理。比如现在有迹象观测到精细结构常数在宇宙中各个方向是不一样的(观测限制,只是有这个迹象,还没定论);比如很多替代暗能量的修改引力理论都会违反等效原理,那又怎么样,只要和观测吻合,凭啥否定它?宇宙学里面确实有很多开脑洞的想法,因为我们对这么大尺度,以及极早期宇宙这么高能标的物理知之甚少,我觉得人类只能通过宇宙学来认识这么深层次的物理。2·宇宙学的计算和统计宇宙学里面有一棒子人做的叫大尺度结构(large scale structure),如果非要说宇宙。

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FP干涉仪研究光谱线精细结构的原理是什么?

物理公式中的常数,是否某种意义上是由于这个公式尚不完备而出现的? 举个例子,初中学的公式FG=mg,小g地球表面重力加速度等于9.8N/kg,这个可以当做是一个常数,而如果在月…

现有理论中哪些物理常数是公认不变的? 非物理专业,比较好奇哪些物理。Measurements of the gravitational constant using two independent methodshttps://www.nature.com/articles/s41586-018-0431-5^New SI 。

掌控宇宙的无量纲常数有哪些?还有哪些常数没有被发现?这些常数对宇宙的演化起到了啥作用在可观测宇宙的尺度上,物质以丝状结构聚集在一起,在最密集的部分形成了星系、恒星和行星,它们都是孤立的集群,并且在更大尺度上聚集成了星系团、超星系团。虽然不同的空间区域和物质结构模拟在细节上会略有不同,但星系聚集的模式总是相同的;如果我们回溯到物理定律所允许的最早时间,我们将得到一个与我们的宇宙几乎没有区别的宇宙。如果让宇宙重新开始,诞生一个新的宇宙,并与我们的宇宙一样古老(138亿年),这两个宇宙在很多重要的方面看起来都是一样的:有相同数量的星系,相同质量的星系,以相同的方式聚集在一起,新宇宙中元素的比例将与今天的元素丰度相同,新宇宙将拥有与我们的宇宙质量分布相同的恒星和行星数量,暗能量、暗物质、普通物质、中微子和辐射的比例与我们的宇宙相同,最重要的是,所有的基本常数都有相同的值。最后一点非常重要,因为从同样的初始条件出发,才能保证新的宇宙看起来和我们今天的宇宙一样,那么这些常数是什么?什么是无量纲常数我们比较熟悉的常数,如光速C,普朗克常数h(或?),牛顿引力常数G。这些常数都是有量纲的,这意味着它们的数值。

Griffiths格里菲斯 6.11b为什么说从第一性原理推导计算精细结构常数暂时无解? 在看Griffiths的题目的时候看到的,不利用经验参数去计算精细结构常数,然后书中说若能解答这个问题,将…

#万有引力公式#天文#第一性原理#万有引力#宇宙常数

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