CODATA

CODATA (Committee on Data for Science and Technology — Комитет по данным для науки и техники) — был учреждён в 1966 году как междисциплинарный комитет Международного Совета Науки (ICSU), который раньше назывался Международный Совет Научных Союзов (International Council of Scientific Unions). Он стремится улучшить сбор, критическую оценку, хранение и поиск важных данных для науки и техники. В 1969 году была учреждена Группа задач CODATA по фундаментальным константам (The CODATA Task Group on Fundamental Constants). Её цель состоит в том, чтобы периодически предоставлять международным научным и технологическим сообществам международно принятый набор значений фундаментальных физических констант и тесно связанные коэффициенты перевода для использования во всем мире. Первым такой набор CODATA был датирован 1973 годом, второй — 1986 годом, третий — 1998 годом, четвёртый — 2002 годом, и пятый (текущий набор) — 2006 годом.

Ввиду современной и очень выгодной тенденции создавать новую информацию немедленно и широко доступной в Интернете, особенно через Всемирную Паутину, Группа задач CODATA по фундаментальным константам изменила свой подход к сбору значений констант. Говоря более определённо, она использовала высокую степень компьютеризации, которая была включена в сбор данных CODATA 1998 года, чтобы обеспечить новый набор рекомендованных значений CODATA каждые четыре года.

CODATA спонсирует CODATA международные конференции каждые два года.

Это всем известная информация, доступная в Интернете и СМИ. Но вместе с ней имеется и малоизвестная деятельность этой организации, последствия которой неочевидны для современников, а направлены на будущее, причем – деструктивное будущее.

Естественные проблемы метрологии физических величин

В общем случае (можно сказать – идеальном) мы имеем в системе СИ, как минимум, пять основных физических величин (и их квантов): «длина», «заряд», «время», «масса» и «температура». Очевидно, что все эти физические величины имеют разные погрешности измерения (наиболее высокая точность измерения у времени, вернее – обратной величины – частоты). Все остальные физические величины, в том числе и фундаментальные константы (не все!), могут быть представлены через определенные функции от этих первичных величин. Таким образом, суммарная погрешность составных физических величин должна быть представлена через тривиальное разложение функции в ряд Тейлора, и результирующая погрешность составной величины должна быть БОЛЬШЕ погрешностей первичных величин:

$\Delta f(x_1,x_2,...,x_N=f(x_1+\Delta x_1,...,\Delta x_N)-f(x_1,...,x_N)= \sum_{i=1}^N \frac{d}{dx_i}f(x_i)|\Delta x_i| \$

где $\Delta x_i \$- погрешность первичной физической величины, а $N\$- количество первичных физических величин, определяющих составную величину.

К сожалению, данный принцип не работает в современной метрологии, связанной с фундаментальными константами Природы. Это связано с тем, что погрешность измерения времени (вернее – частоты) на несколько порядков выше, чем погрешности измерения других первичных величин (длины, заряда, массы и температуры). Данная диспропорция, вместе с тем, что многие физические константы связаны с временем и другими величинами с помощью определенных соотношений (часто нескольких!), приводит к тому, что многие составные физические величины имеют погрешность значительно МЕНЬШУЮ (а не большую!), чем физические величины их составляющие. Этот метрологический парадокс можно проследить на примере отношения массы протона к массе электрона:

$\xi(pr,N)= \frac{m_{pr}}{m_N}=1836.15267247(80) \$

где $m_{pr}=1.672621637(83)\cdot 10^{-27} \$кг - масса протона, $m_{N}=9.10938215(45)\cdot 10^{-31} \$кг- масса электрона, $\Delta(m_{pr})=\Delta(m_{N})=5.0\cdot 10^{-8} \$- относительные погрешности массы протона и электрона, а также $\Delta (\xi(pr,N))= 4.3\cdot 10^{-10} \$- относительная погрешность для отношения масс. Таким образом, первичные величины (массы протона и электрона) имеют погрешности на два порядка ниже, чем составная величина!

В качестве другого примера можно привести т.н. «постоянную фон Клитцинга» (квант сопротивления):

$R_K=\frac{h}{e^2}=25812.807557(18) \$Ом

где $h= 6.62606896(33)\cdot 10^{-34} \$Дж с- постоянная Планка, $e=1.602176487(40)\cdot 10^{-31} \$К- заряд электрона, $\Delta(h)= 5.0\cdot 10^{-8} \$- относительная погрешность постоянной Планка, $\Delta(e)= 2.5\cdot 10^{-8} \$- относительная погрешность заряда, а также $\Delta (R_K)= 6.8\cdot 10^{-10} \$- относительная погрешность измерения постоянной Клитцинга. Таким образом, и здесь первичные величины (постоянная Планка заряд электрона) имеют погрешности на два порядка ниже, чем составная величина – постоянной Клитцинга!

К сожалению, этот метрологический парадокс неустраним и до сих пор является почвой для различных махинаций и спекуляций. Но это неизбежное и поэтому «малое зло», которое имманентно присуще системе физических величин, а ведь есть и субъективные моменты, направленные на подрыв изнутри системы СИ. Одним из них является искусственно созданная «проблема скорости света».

Манипуляции с электромагнитными константами

Манипуляции со скоростью света

В настоящее время в системе СИ принято с начала 80-х годов 20-го века «точное значение» для скорости света:

$c=299792458 \$м/с.

Более того, для подчеркивания «искусственности» введения магнитной постоянной принято следующее «точное» ее значение:

$\mu_E=4\pi\cdot 10^{-7} \$Гн/м

Таким образом, и третья величина диэлектрической постоянной естественно получила свое «точное» значение:

$\epsilon_E=\frac{1}{c^2\mu_E}=8.854187817\cdot 10^{-12} \$Ф/м.

С помощью этой нехитрой операции, численное значение для скорости света, полученное в далеких 70-х теперь «навеки» стало постоянной, причем не только на теоретическом уровне, но и на уровне математики! Другими словами, это число стало вровень с числом пи, например! С формальной точки зрения здесь изменилось только определение метра: «метр – это длина пути, проходимая светом за $1/299792458 \$ секунды», и все (BIPM, 1998), а на деле – «мина замедленного действия» для системы СИ. Действительно, «искусственность» введения магнитной константы, обусловлена «выбором» физической единицы «Ампер». Точность измерения электромагнитной силы в кольцевом токе всегда конечна (и достаточно низкая!). И поэтому т.н. «точная» магнитная постоянная в действительности имеет погрешность измерения силы кольцевого тока, а не является точной! Да, путем «искусственного» подбора единичного значения для силы тока и было «подогнано» значение магнитной постоянной. При другом определении силы тока магнитная постоянная была бы другой. Таким образом, и т.н. диэлектрическая постоянная не имеет точного значения, а ее погрешность также определяется точностью измерения силы. Другими словами, в современной системе СИ совершена «диверсия» путем присвоения «точного значения» для скорости света в угоду «релятивистской теории»… Это всего лишь на первый взгляд, а в действительности, чтобы перекрыть пути познания вакуума, который и определяется этими постоянными, которые искусственным образом были представлены в «искусственном виде». Чтобы все было, как в системе СГС! Таким образом, основная цель диверсии – это «закрепление на века» системы СГС, пусть и в искаженном виде (в виде «испорченной» системы СИ!).

Манипуляции с характеристическим импедансом вакуума

Очевидно, что постулировав «точное» значение для скорости света и «искусственных констант размерности» для электромагнитных сил, мы получаем здесь также «точное» значение для характеристического импеданса (волнового сопротивления) вакуума:

$Z_{E0}=\sqrt{\frac{\mu_E}{\epsilon_E}}=376.730313461 \$Ом.

Не стоить и говорить, что никакими практическими измерениями подтвердить «точное» значение волнового сопротивления на практике невозможно, поскольку погрешность измерения волнового сопротивления на сегодняшний день конечна всегда (причем довольно низкая!).

Манипуляции с гравитационными константами

Следует отметить, что в англоязычной литературе используется следующее название для гравитационной константы: «константа гравитации Ньютона» (Newtonian constant of gravitation). В настоящее время точность ее измерения является наихудшей среди всех остальных фундаментальных констант:

$G=6.67428(67)\cdot 10^{-11} \$м^3/кг с^2,

где $\Delta G=6.7\cdot 10^{-15} \$м^3/кг с^2 – абсолютная погрешность измерения, а $\delta G=1\cdot 10^{-4} \$ - относительная погрешность. Поскольку улучшить точность измерений гравитационной константы традиционными методами невозможно на сегодня, поэтому используются нетрадиционные методы т.н. «корреляционных коэффициентов». Дело в том, что метод «корреляционных коэффициентов» достаточно широко распространен в системе CODATA (он используется для согласования с другими константами с одной стороны, а с другой – для «повышения» точности некоторых постоянных). Например, Бухалов [6] предлагает использовать следующую «корреляцию» для массы Планка:

$m_P=\frac{m_N^2}{\alpha_S^{12}m_{pr}}=2.1756858\cdot 10^{-8} \$кг

где $\alpha_S=7.297352568\cdot 10^{-03} \$ - постоянная тонкой структуры. Далее через традиционное представление для массы Планка через гравитационную постоянную од делает «улучшение точности». Что можно сказать касательно подобного «корреляционного подхода»? Очевидно, что вышеуказанная формула для массы Планка в действительности просто упала «с голубого неба»…, и привязывать к ней гравитационную постоянную, это даже не смешно. В подобных случаях белорусский изобретатель Ильянок был значительно честнее: он не предлагал изменения констант в CODATA, при вычислении радиуса орбиты Меркурия (где также входила постоянная тонкой структуры в большой степени). Плохо здесь то, что подобные корреляционные методы, базирующиеся на различных «теориях» (в действительности «моделях»!), являются не исключением, а нормой в системе CODATA.

Введение новых гравитационных констант

Следует отметить, что принятие «точного» значения для скорости света в начале 80-х не осталось незамеченным научной общественностью. В 80-е годы Максвелло-подобные гравитационные уравнения рассмотрены в монографии Валда по общей относительности [7]. В 90-е годы Краус [8] впервые ввел гравитационный характеристический импеданс вакуума, который был уточнен далее Киеффером и Вебером [9], а сегодня Раймонд Чиао широко использует это направление гравитационных исследований в поисках гравитационных волн [10-14]. Таким образом, сегодня мы имеем полное подобие гравитационных констант их электромагнитным аналогам:

$\epsilon_G = \frac{1}{4\pi G} = 1,192708\cdot 10^9 \$ кг∙ с² ∙м^–3 - гравиэлектрическая проницаемость (подобная электрической постоянной);

G - гравитационная постоянная;

c - скорость света в вакууме;

$\mu_G = \frac{4\pi G}{c^2} = 9,328772\cdot 10^{-27} \$ м / кг

- гравимагнитная восприимчивость (подобная магнитной постоянной); Очевидно, что точность определения этих двух констант полностью определяется точностью определения гравитационной постоянной Ньютона. И спрашивается в задачке, каким образом здесь может быть скорость распространения гравитационных возмущений, равная скорости света, быть «точным значением»?! Данный ляпсус тривиально вылез из архаичности развития физики в последние 300 лет. Дело в том, что первые оценки гравитационной постоянной были сделаны еще Ньютоном, в те далекие времена, когда произвольным образом были установлены единицы измерения для массы (грамм), длины (сантиметр) и времени (секунда). Поскольку в 19-м веке эти единицы послужили основой для создания системы СГС, то т.н. «гравитационная константа» незаметно пролезла и в систему СГС, и в дальнейшем в систему СИ. Более того, она используется и в общей теории относительности (самое смешное в данной ситуации!). В комбинации с постоянной Планка, гравитационная постоянная задает масштаб Планка, и т.д., и т.п. А ведь из этой постоянной Ньютона легко получаются гравидинамические постоянные, подобные до электродинамических (см. выше)! Таким образом, мы получаем «межсистемный парадокс»: в системе СИ мы имеем оба комлекта электродинамических и гравидинамических постоянных, а в системе СГС – есть только гравидинамические постоянные (в силу консервативности развития!), а электродинамических – нет (они искусственно приравнены единице, чтобы все электромагнитные поля имели одинаковую размерность)! А самое смешное то, что даже в системе СИ подчеркивается «искусственность» введения электродинамических постоянных, как «коэффициентов размерности» для сил, а вот т.н. гравитационная постоянная Ньютона таковым «размерным коэффициентом» не является (поскольку используется и в системе СГС)!? Где здесь логика, - одному Богу известно! Безусловно, путем манипуляции с единицами длины или массы мы также можем сделать «искусственной» и гравитационную постоянную, но сделать это труднее, поскольку народные массы уже привыкли к старым единицам измерения (метрам/сантиметрам и килограммам/граммам). Другими словами, совершить подобный акт незаметно для общественности не удастся (поэтому и не делают пока). Поскольку мы не обременены здесь мнением «научной общественности», то можем показать пример подобного произвола. Например, магнито-подобную гравитационную константу мы можем представить как «искусственную» и «точную» величину в виде:

$\mu_G=4\pi \cdot 10^{-27} \$ м / кг,

правда ценой изменения единицы массы килограмма:

$kg_{New}=1.34706 kg_{Old}\$.

Очевидно, что при этом изменятся числовые значения многих фундаментальных постоянных, но кто на это будет обращать внимание. Совершить подобную шулерскую операцию возможно только в подлинно тоталитарном обществе, каким бы названием оно не прикрывалось…

Манипуляции с характеристическим импедансом вакуума

По аналогии с электродинамическим характеристическим импедансом вакуума, гравитационный импеданс описывается выражением:

$\rho_{G0} = \sqrt{\frac{\mu_G}{\epsilon_G}} = \frac{4\pi G}{c} = 2\alpha_S \cdot \frac{h}{m_S} = 2,796696\cdot 10^{-18} \$ м² /(с ∙ кг),

где

$m_{S} = e\sqrt{\frac{\epsilon_G}{\epsilon_E}} = \frac{e}{\sqrt{4\pi G\epsilon_E}} = \sqrt{\alpha_S}\cdot m_P=1.859223\cdot 10^{-09} \$ кг-

масса Стони. Таким образом, полученное значение гравитационного импеданса настолько мало, что оно практически не согласуется с входным импедансом гравитационных детекторов, и поэтому до сих пор гравитационные волны так и не обнаружены. Нечего и говорить, что данная величина не фигурирует в списке фундаментальных констант CODATA[10-14].

Смотри также

• СГС система, как великий подлог 20-го века!

Литература

• 1. Peter J. Mohr, Barry N. Taylor and David B. Newell (April 2008). "CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2006" (PDF). Reviews of Modern Physics 80: 633–730. doi:10.1103/RevModPhys.80.633. [1]
• 2. Peter J. Mohr and Barry N. Taylor (January 2005). "CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2002" (PDF). Reviews of Modern Physics 77: 1–107. doi:10.1103/RevModPhys.77.1. [2]
• 3. Mohr, P.J. and Taylor, B.N. (1999). "CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 1998". Journal of Physical and Chemical Reference Data 28: 1713–1852. doi:10.1063/1.556049
• 4. Cox J.D., Wagman D.D. and Medvedev V.A. (1989) CODATA Key values for thermodynamics Hemisphere Publishing Corp., New York. ISBN 0-89116-758-7
• 5. Cohen E.R. and Taylor B.N. (January 1987). "The 1986 CODATA recommended values of the fundamental physical constants". Journal of research of the national bureau of standards 92: 1–13.
• 6. Alexandre V. Boukalov. The theoretical formulae for calculation of the gravitational constant and Planck units. "Physics of Consciousness and Life, Cosmology and Astrophysics" journal, issue 4, 2003 .
• 7. R. M. Wald, General Relativity (University of Chicago Press, Chicago, 1984).
• 8. J. D. Kraus, IEEE Antennas and Propagation. Magazine 33, 21 (1991).
• 9. C. Kiefer and C. Weber, Annalen der Physik (Leipzig) 14, 253 (2005).
• 10. Raymond Y. Chiao. "Conceptual tensions between quantum mechanics and general relativity: Are there experimental consequences, e.g., superconducting transducers between electromagnetic and gravitational radiation?" arXiv:gr-qc/0208024v3 (2002). [PDF
• 11. R.Y. Chiao and W.J. Fitelson. Time and matter in the interaction between gravity and quantum fluids: are there macroscopic quantum transducers between gravitational and electromagnetic waves? In Proceedings of the “Time & Matter Conference” (2002 August 11-17; Venice, Italy), ed. I. Bigi and M. Faessler (Singapore: World Scientific, 2006), p. 85. arXiv: gr-qc/0303089. PDF
• 12. R.Y. Chiao. Conceptual tensions between quantum mechanics and general relativity: are there experimental consequences? In Science and Ultimate Reality, ed. J.D. Barrow, P.C.W. Davies, and C.L.Harper, Jr. (Cambridge:Cambridge University Press, 2004), p. 254. arXiv:gr-qc/0303100.
• 13. Raymond Y. Chiao. "New directions for gravitational wave physics via “Millikan oil drops” arXiv:gr-qc/0610146v16 (2009). PDF
• 14. Stephen Minter, Kirk Wegter-McNelly, and Raymond Chiao. Do Mirrors for Gravitational Waves Exist? arXiv:gr-qc/0903.0661v10 (2009). PDF

Внешние ссылки

• International Council for Science
• The NIST References on Constants, Units, and Uncertainty