cGh физика
cGh Физика относится к историческим попыткам физики объединить теорию относительности , гравитацию и квантовую механику , в частности, следуя идеям Матвея Петровича Бронштейна и Георгия Гамова . [1] [2] Буквы являются стандартными символами скорости света ( c ), гравитационной постоянной ( G ) и постоянной Планка ( h ).
Если рассматривать эти три универсальные константы как основу трехмерной системы координат и представить себе куб, то эта педагогическая конструкция обеспечивает основу, которая называется cGh кубом , или физическим кубом , или кубом теоретической физики ( CTP). ). [3] Этот куб можно использовать для организации основных предметов физики, поскольку он занимает каждый из восьми углов. [4] [5] Восемь углов физического куба cGh :
- Классическая механика (_, _, _)
- Специальная теория относительности ( c , _, _), гравитация (_, G , _), квантовая механика (_, _, h )
- Общая теория относительности ( c , G , _), квантовая теория поля ( c , _, h ), нерелятивистская квантовая теория с гравитацией (_, G , h )
- Теория всего , или релятивистская квантовая гравитация ( c , G , h )
Другие cGh темы физики включают излучение Хокинга и термодинамику черных дыр .
Хотя существует несколько других физических констант, этим трем уделяется особое внимание, поскольку их можно использовать для определения всех единиц Планка и, следовательно, всех физических величин. [6] Поэтому три константы иногда используются как основа философского исследования и как один из педагогических шаблонов . [7]
Обзор
[ редактировать ]До того, как Оле Рёмер сделал первую успешную оценку скорости света в 1676 году, не было известно, является ли скорость света ( c ) бесконечной или нет. Из-за чрезвычайно большого значения c (т.е. 299 792 458 метров в секунду в вакууме) по сравнению со скоростями вещей в нашем повседневном опыте распространение света кажется нам мгновенным. Следовательно, отношение 1/ c было скрыто от нашего взгляда, что сделало релятивистскую механику неактуальной. На скоростях, сравнимых со скоростью света ( c ), специальная теория относительности учитывает конечность скорости света с помощью преобразования Лоренца . Нерелятивистская теория восстанавливается из релятивистской теории, когда предел 1/ c устанавливается равным нулю.
Гравитационная постоянная ( G ) не имеет значения для системы, в которой гравитационные силы пренебрежимо малы. Например, специальная теория относительности является частным случаем общей теории относительности в пределе G → 0.
Аналогично, в теориях, где эффекты квантовой механики не имеют значения, значением постоянной Планка ( h ) можно пренебречь. Например, при установке h → 0 в коммутационном соотношении квантовой механики неопределенность при одновременном измерении двух сопряженных переменных стремится к нулю, приближая квантовую механику к классической механике.
В популярной культуре
[ редактировать ]- Джордж Гамов выбрал «CGH» в качестве инициалов своего вымышленного персонажа, г-на CGH Томпкинса .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Краг, Хельге (2009). «Релятивистская квантовая механика». В Гринбергере, Дэниел; Хентшель, Клаус; Вайнерт, Фридель (ред.). Сборник квантовой физики . Берлин, Гейдельберг: Springer. стр. 632–637. дои : 10.1007/978-3-540-70626-7_184 . ISBN 978-3-540-70622-9 . Проверено 23 марта 2022 г.
- ^ Краг, Хельге (1995). «Обзор Матвея Петровича Бронштейна и советской теоретической физики тридцатых годов» . Исида . 86 (3): 520. дои : 10.1086/357307 . ISSN 0021-1753 . JSTOR 235090 .
- ^ Падманабхан, Тану (2015). «Большой куб теоретической физики». Спящие красавицы в теоретической физике . Спрингер. стр. 1–8. ISBN 978-3319134420 .
- ^ Горелик, Геннадий Евгеньевич (1992). «Первые шаги квантовой гравитации и планковские значения» . Исследования по истории общей теории относительности . Биркхойзер. стр. 364–379. ISBN 978-0-8176-3479-7 . Архивировано из оригинала 25 апреля 2019 г. Проверено 7 мая 2009 г.
- ^ Уэйнрайт, К.Дж. «Физический куб» . Архивировано из оригинала 6 марта 2012 года.
- ^ Дафф, Майкл; Лев Б. Окунь; Габриэле Венециано (2002). «Триалог о числе фундаментальных констант». Журнал физики высоких энергий . 2002 (3): 023. arXiv : физика/0110060 . Бибкод : 2002JHEP...03..023D . дои : 10.1088/1126-6708/2002/03/023 . S2CID 15806354 .
- ^ Окунь, Лев (1 января 1991 г.). «Фундаментальные константы физики» . Успехи советской физики . 34 (9): 818–826. Бибкод : 1991СвФУ..34..818О . дои : 10.1070/PU1991v034n09ABEH002475 .