تصحيح الخطأ - الثوابت الفيزيائية في الإصدارات الحالية والجديدة لنظام الوحدات الدولي (SI)

29 مارس 2019 - مايكل تروت ، الباحث الرئيسي





دخول


في ما يسمى "SI الجديد" - نسخة محدثة من النظام الدولي للوحدات ، والتي ستحدد سبع وحدات أساسية للقياس (الثانية ، المتر ، الكيلوغرام ، الأمبير ، الكلفين ، الخلد ، والشمبيلا) والتي ستدخل حيز التنفيذ في 20 مايو 2019 ، يتحدد من خلال القيم الدقيقة للثوابت المادية الأساسية. نتيجة لذلك ، سيتم في النهاية التعبير عن جميع وحدات SI المذكورة أعلاه (نيوتن ، فولت ، أوم ، باسكال ، إلخ) من حيث الثوابت الأساسية. (أخيرًا ، ستتحكم الفيزياء الأساسية حرفيًا في حياتنا اليومية)

يوضح الجدول أدناه كيف سيتغير كل شيء من مساء الاثنين 20 مايو إلى صباح الثلاثاء 21 مايو من هذا العام.

صورة

الهدف من هذه المدونة هو حساب البيانات من هذا الجدول. لذلك ، لنبدأ بإلقاء نظرة عامة مختصرة على ما سيتغير في SI الجديد.

بالإضافة إلى القيمة الدقيقة المعروفة لسرعة الضوء ، خلال أربعة أسابيع ، هناك أربعة ثوابت فيزيائية أخرى - ثابت بلانك ، ثابت بولتزمان ، ثابت أفوجادرو وثابت ميليكان (تسمى غالبًا الشحنة الكهربائية الأولية) - ستكون لها قيم دقيقة. تم اتخاذ القرار بشأن هذا التغيير دوليًا في نوفمبر من العام الماضي (كتبت عنه في تقريري الأخير صورة بلوق).

يوجد أدناه مقتطف من الصفحة 12 من المسودة الحالية لكتيب SI .

صورة

لاحظ أنه في هذه التعريفات ، يُقصد بالأرقام العشرية أنها أرقام عشرية دقيقة ، وليس ، على سبيل المثال ، أرقام الماكينات على جهاز كمبيوتر ذي دقة محدودة وليست أرقامًا دقيقة. تردد الانتقال في بنية رقيق الانقسام Cs-133 ، وسرعة الضوء و "كفاءة الضوء" لديها بالفعل القيم الدقيقة اليوم.


العالم يناقش التغيرات المستقبلية


سيكون لهذا التغيير بعض النتائج المثيرة للاهتمام للثوابت الفيزيائية الأخرى: بعض الثوابت التي يتم قياسها حاليًا والتي تحتوي على أخطاء ستصبح دقيقة ، وبعض الثوابت الدقيقة حاليًا سيكون لها قيم تقريبية مع أخطاء محدودة في المستقبل . هذه التغييرات لا يمكن تجنبها لضمان الاتساق العام للنظام.

تناول العدد الأول من فيزياء العالم لهذا العام هذا الموضوع في رسالة إلى رئيس التحرير من ويليام هوغ. لقد كتب:

مع تثبيت الشحنة على الإلكترون ( هـ ) وثابت بلانك ( ح ) ، أصبحت جميع الوحدات الفيزيائية "خلدت الآن في الحجر" ، وهي لطيفة جدًا. لكن هذا يثير سؤالًا محرجًا. هيكل ثابت ثابت صورة حيث c هي سرعة الضوء و صورة إنه كذلك صورة . من المعادلات المألوفة صورة و صورة سرعان ما نجد ذلك صورة . هذا ، بالطبع ، رقم خالص بكمية غير محددة ، وهو ثابت الآن للأبد يساوي 1 / 137.13601 ، وهو قريب جدًا من القيمة المقبولة. هذا ليس مفاجئًا ، حيث سيتم استخدام القيمة الأخيرة في القيم الجديدة المتفق عليها لـ e و . لكن الطبيعة لها قيمة خاصة بها ، غير معروفة لنا في الوقت الحاضر ، والتي ، بسبب هذا ، خُلدت في الماس. يمكن أن نتسامح بسبب التلميح إلى أننا نعرف أفضل من الطبيعة. ولكن ماذا لو أصبحت نظرية مستقبل الكون مقبولة وتعطي المعنى الدقيق صورة وهو يختلف اختلافا كبيرا عن القيمة المقبولة؟ هل يمكن أن يحدث هذا؟ كانت هناك محاولات لإيجاد قيمة نظرية لـ α ، لكنها تشمل تهديد الديناميكيات الكمومية المثيرة للجدل.


المشكلة هي أنه في نظام SI الجديد على حد سواء صورة و صورة سيكون لها الآن قيم غير دقيقة مع بعض الأخطاء. في هذه المدونة ، سوف نستخدم لغة Wolfram ومعرفتها بالوحدات المادية والثوابت لمعرفة كيف تكسب هذه الثوابت وغيرها من الثوابت الفيزيائية (أو تفقد) الخطأ ، ولماذا تكون هذه نتيجة رياضية لتعريف الوحدات الأساسية.


لمحة موجزة عن مكونات لغة ولفرام ذات الصلة


لغة Wolfram هي وسيلة فريدة لإجراء تجارب رقمية وحسابات رمزية ، وتحديد العواقب المحتملة. بالإضافة إلى إمكانات الحوسبة العامة ، هناك ثلاثة مكونات للنظام مفيدة جدًا هنا:

1) وحدات لغة Wolfram وهيكل الكميات المادية.

يمكن استخدام الوحدات الكلاسيكية (مثل العدادات والقدمين وما إلى ذلك) في العمليات الحسابية والمرئيات. وبطبيعة الحال ، في تحويل وحدات القياس.

صورة

يؤدي التحويل إلى الوحدات الأمريكية العادية إلى كسر (بدلاً من القيمة التقريبية للعدد الحقيقي!) نظرًا للنسب المحددة جيدًا للوحدتين.

صورة

يحب الفيزيائيون (خصوصًا) استخدام الوحدات "الطبيعية". غالبًا ما تكون هذه الوحدات الطبيعية مجرد ثوابت فيزيائية أو مجموعات منها. على سبيل المثال ، سرعة الضوء (يتم استخدام إدخال اللغة الطبيعية هنا).

صورة

يتم التعبير عنها بوحدات SI (نظرًا لأن هذه السرعة والسرعة بالأمتار والثواني المطلوبة) ، فإن سرعة الضوء لها قيمة دقيقة.

صورة

من ناحية أخرى ، ثابت Planck ليس له قيمة محددة حاليًا. وبالتالي ، فإن قيمتها ، معبراً عنها بوحدات الأساس SI ، هي رقم عشري تقريبي.

صورة

صورة

يرجى ملاحظة أن دقة 6.626070 ... تعكس عدد الأرقام المعروفة.

صورة

صورة

صورة

هذه هي القيمة الأخيرة الموصى بها لثابت بلانك المنشورة في CODATA 2017 استعدادًا لتحسين الثوابت. أدناه هو الجدول المقابل:

صورة

غالبًا ما يمكن استخدام الثوابت الفيزيائية (أو مجموعات منها) التي تربط كميتين فيزيائيين كوحدات طبيعية. تتمثل أبسط الأمثلة في قياس السرعة من حيث سرعة الضوء أو عزم الدوران المجهري من حيث . أو يمكن قياس الطاقة من حيث الكتلة مع عامل ضمني صورة . يمكن استخدام وظيفة DimensionalCombinations للبحث عن مجموعات من الثوابت الفيزيائية التي تسمح لك بربط كميتين ماديتين معينتين. على سبيل المثال ، يمكن بناء العلاقات التالية بين الكتلة والطاقة:

صورة

المساواة الأولى تعكس صيغة آينشتاين الشهيرة صورة ، والثاني هو ما يعادل العلاقة الأولى ، والثالثة - (الأبعاد) التي تنص على ذلك صورة .

2) تمت إضافة فئة الكيان " PhysicalConstant " مؤخرًا إلى قاعدة المعرفة Wolfram .

الوظائف والكائنات في Wolfram Language "يولد حسابيا" ، أي أنها جاهزة للاستخدام في الحوسبة. ولكن لوصف العالم الحقيقي ومحاكاته ، فأنت بحاجة إلى بيانات حول العالم الحقيقي. هيكل الكيان هو وسيلة مريحة ومتكاملة تماما للحصول على هذه البيانات. فيما يلي بعض البيانات عن الإلكترون والبروتون والنيوترون.

صورة

واحدة من وحدات الكيان الجديد هو الثوابت المادية. تحتوي قاعدة المعارف حاليًا على أكثر من 250 من الثوابت الفيزيائية.

صورة

فيما يلي أكثر من عشرة أمثلة تم اختيارها بشكل عشوائي. علاوة على ذلك ، بدون تعريف واضح لما الثوابت هي الثوابت الفيزيائية ، كتل الجسيمات الأساسية ، معلمات لاغرانج للنموذج القياسي ، إلخ. للراحة ، تحتوي القائمة أيضًا على ثوابت فلكية وفقًا للتقويم الفلكي.

صورة

معظم الثوابت الفيزيائية الأساسية كانت تسمى ثوابت الفئة C في العمل الشهير لجان مارك ليفي لوبلان ، فيما يلي ثوابت الفئة C و B.

صورة

صورة

خذ على سبيل المثال الوحدة الطبيعية للوقت ، بلانك الوقت. تسهِّل الدالتان ToEntity و FromEntity الانتقال ذهابًا وإيابًا بين الثوابت الفيزيائية كوحدات والثوابت المادية ككيانات. يتم عرض كيان يتوافق مع وحدة من وقت بلانك أدناه.

صورة

صورة

تحتوي قاعدة المعرفة على الكثير من المعلومات الوصفية عنه ، على سبيل المثال ، قيمها في أحدث قوائم CODATA.

صورة

الاستنتاج الأخير ، الذي يحتوي على المعنى والخطأ ، يقودنا إلى الوظيفة المهمة الثالثة ، والتي ستكون مفيدة في وقت لاحق:

3) مقدمة حول الوظيفة [] في الإصدار 12 من Wolfram Language. توفر الدالة Around [] قيمة غير دقيقة ، تشير إلى متوسط ​​القيمة والخطأ. يعتمد النموذج الحسابي حول [] على GUM (دليل التعبير عن خطأ القياس) - يجب عدم الخلط بينه وبين حساب Leibniz Plus-Minus-calculus. هنا هذه القيمة مع وجود خطأ.

صورة

الجانب الأكثر أهمية ومفيدة للحساب مع القيم التي تحتوي على أخطاء هو أنها تأخذ في الاعتبار الارتباطات. إن الاستخدام الساذج لهذه القيم في الأرقام الحسابية أو الفواصل الزمنية يمكن أن يقلل من تقدير الخطأ الناتج أو يبالغ في تقديره.

صورة

أدناه نرى أن الدالة AroundReplace [] تأخذ في الاعتبار الارتباط.

صورة


العودة إلى الرسالة إلى المحرر


الآن ، دعونا نستخدم هذه المكونات الثلاثة ورسالة وليام هوغ الأكثر تفصيلاً إلى المحرر.

عند القيم التقريبية الحالية لـ e و ، تكون هاتان القيمتان لثابتة البنية الدقيقة متناسقة في حدود أخطائهم . الأول هو التعبير من الرسالة إلى المحرر ، والثاني هو الكمية ( الكمية []) ، والتي تمثل ثابت البنية الدقيقة.

صورة

كل بضع سنوات ، تنشر CODATA القيم الرسمية للثوابت الأساسية (انظر ثوابت البنية الدقيقة ) ؛ كما قلت ، فإن القيم المستخدمة في Wolfram Language هي أحدث قيم CODATA وينعكس الخطأ النهائي في دقة الرقم.

يرجى ملاحظة أن ثابت البنية الدقيقة المقاسة مباشرة أكثر دقة قليلاً من الثابت الذي يعبر عن ثابت البنية الدقيقة من خلال الثوابت الأخرى.

صورة

إذا استخدمنا القيم الدقيقة القادمة لـ e و ، واستخدمنا القيمة الفعلية الحالية صورة ، نحصل على القيمة الدقيقة التالية للهيكل الدقيق الثابت في النموذج صورة .

صورة

من غير المرجح أن يختار الرب ، الذي لا يلعب النرد ، مثل هذا الرقم للقيمة صورة في عالمنا. هذا يعني أنه بينما يتم إصلاح e و in في SI الجديد ، فإن القيم الحالية الدقيقة صورة و صورة يجب أن يكون "فصل" حتما (انظر أيضا مقالة Goldfarb على الكمية صورة SI جديد). (سوف نعود إلى السبب صورة و صورة قريبا لتصبح غير دقيقة.)

هذا يعني أنه بعد 20 مايو من هذا العام ، ستكون هذه النتائج مختلفة عن تلك الواردة أدناه.

صورة

صورة

(في ملاحظة موجزة ، قامت فئة الكيان " PhysicalConstant " أيضًا بتقدير قيم الثوابت ، مثل ثابت البنية الدقيقة):

صورة

صورة

الآن ، بصرف النظر عن الحجة اللاهوتية حول الشكل الدقيق للبنية الدقيقة الثابتة ، من وجهة نظر مادية ، لماذا صورة و صورة يجب أن تكون غير دقيقة؟ كحجة الاحتمال ، دعونا ننظر صورة . واحدة من أبرز النتائج هو قانون كولوم.

صورة

في نظام SI الحالي ، يكون للأمبير تعريف "دقيق":

الأمبير هو ذلك التيار المباشر ، الذي ، إذا كان مدعومًا في موصلين متوازيين بطول لانهائي مع مقطع دائري طفيف ووضعه على مسافة متر واحد في فراغ ، سيخلق قوة بين هذه الموصلات تساوي صورة نيوتن لكل متر طول.

يستخدم هذا التعريف كميات ميكانيكية بحتة نيوتن وعدادت (أي بعد التمدد ، هذا ثاني متر و كيلوغرام). لا توجد علاقة مع شحنة الإلكترون ، وفي نظام SI الحالي ، تكون الشحنة الأولية عبارة عن كمية تم قياسها تجريبيًا.

صورة

وقد تغيرت هذه القيمة المقاسة تجريبياً على مر السنين ، وأصبحت أكثر دقة.

صورة

تحتوي القوة الموجودة على الجانب الأيسر من قانون كولوم (المعبر عنها في نيوتن) على الوحدة الأساسية للكيلوغرام ، والتي ، بعد أن تصبح قيمة ثابت بلانك ثابتة ، تصبح أيضًا محددة بدقة. نظرًا لعدم وجود سبب للاعتقاد بأن جميع قوانين الطبيعة يمكن التعبير عنها بأعداد عقلانية محدودة ، فإن "الجزء المتحرك" الوحيد الممكن في قانون كولوم هو صورة . يجب تحديد قيمتها العددية ، وستجعل الجانبين الأيسر والأيمن من قانون Coulomb يتزامنان.

من وجهة نظر أكثر جوهرية للفيزياء ، ثابت البنية الدقيقة هو ثابت التفاعل ، الذي يحدد قوة التفاعلات الكهرومغناطيسية. وربما في يوم من الأيام ، يمكن للفيزياء حساب قيمة ثابت البنية الدقيقة ، لكننا لا نزال بعيدين عن هذا. مجرد اختيار تعريفات الوحدة لا يمكن إصلاح القيمة صورة .

كلاهما حقا صورة و صورة تصبح غير مثبتة ، أم أنه من الممكن الحفاظ على دقة أحدهم؟ بسبب سرعة الضوء بالفعل والنسبة صورة إذا كان أحد صورة أو صورة دقيقة ، والآخر يجب أن يكون دقيقا أيضا. نحن نعلم أنه على الأقل يجب أن يصبح المرء غير ملتزم ، لذلك يجب أن يكون كلاهما غير ملتزمين.

القيم التي يتم إعطاءها الآن بواسطة ثابت Planck ، ثابت Boltzmann ، ثابت Avogadro ، والتهمة الأولية ليست تعسفية ولا محددة بالكامل. يتم تحديد ما يصل إلى ثمانية أحرف تقريبًا ، لذا فإن وحدات القياس التي تحددها بعد 20 مايو تتوافق مع "حجم" الوحدات التي تحددها قبل 20 مايو. لكن الأرقام في أسفل اليمين غير محددة. وبالتالي ، يمكن أن تكون قيمة القيمة الدقيقة المستقبلية للرسوم الأولية صورة لكن لا صورة . إنها أداة الحلاقة والعقلانية التي تسمح لنا باستخدامها صورة .

على مستوى أكثر تقنية ، كان الاستبدال في الحساب السابق هو ذلك من خلال المصطلح صورة في الصيغة صورة تم استخدام أمبير قبل إعادة تعريف (تذكر صورة ) ، ولكن تم استخدام القيمة الدقيقة للتهمة الأولية أيضًا ، مما يعني تعريف الأمبير بعد إعادة التعريف. ونحن دائما بحاجة إلى البقاء في نظام واحد من الوحدات.


حساب جدول النماذج الأمثل خطأ


لذا ، فإن السؤال الطبيعي الذي يطرح نفسه: ما ينبغي أن تكون هذه المعاني "غير المثبتة"؟ في مدونتي الأخيرة ، قمت يدويًا بإنشاء قيمة جديدة صورة . ما يمكن القيام به يدويًا يمكن القيام به باستخدام برنامج كمبيوتر ، لذلك دعونا ننفذ برنامجًا صغيرًا يحسب الشكل الأمثل للخطأ لمشتقات الثوابت المادية. في نهج موجه نحو المستقبل ، تتوفر بالفعل فئة كيان مكونة من سبعة ثوابت تعرّف SI جديدة.

فيما يلي الثوابت التي سيكون لها قيمة محددة في SI الجديد.

صورة

تحتوي القيم الحالية لهذه الثوابت مع الخطأ الخاص بها (المحسوبة باستخدام الدالة Around []) على النموذج:

صورة

باستخدام فئة الكيان " PhysicalConstant " ، يمكننا الحصول على قيم جديدة قادمة من الكميات المادية. لاحظ أنه ، كما هو الحال في جميع لغات الكمبيوتر ، فإن الأعداد الصحيحة الصحيحة والأرقام المنطقية إما أعداد صحيحة صريحة أو أرقام عقلانية (ولكن ليست عشري).

صورة

صورة

يمكن أن ترتبط العديد من الثوابت الفيزيائية بالمعادلات التي تقدمها النظريات الفيزيائية لمختلف مجالات الفيزياء. في المستقبل ، نريد أن نقتصر على نظرية الظواهر الكهرومغناطيسية الأساسية ، والتي سيتم فيها تقليل خطأ الثوابت إلى خطأ ثابت البنية الدقيقة. صورة وريدبرج ثابت صورة . إذا أدرجنا ، على سبيل المثال ، ظواهر الجاذبية ، فسنضطر إلى استخدام ثابت الجاذبية G ، الذي يتم قياسه بشكل مستقل ، على الرغم من أنه يحتوي على خطأ كبير جدًا (وهذا هو السبب في أن NSF لديها ما يسمى " Big-G Challenge ").

علاوة على ذلك ، فنحن نحصر أنفسنا بالكميات الكهربائية والمغناطيسية والكتلة التي يتم تقليل أخطاءها إلى وحدات صورة و صورة .

أدناه نستخدم الدالة Around الجديدة للتعبير عن القيم مع الأخطاء المقابلة صورة و صورة .

صورة
صورة

حاليا ، وفقا ل CODATA 2014 ، الخطأ النسبي ل صورة هو على وشك صورة و من اجل صورة حول صورة . كما ترون ، الخطأ ل صورة أكثر من ل صورة .

صورة

صورة

يوجد أدناه رسم بياني للخطأ النسبي log-base-10 صورة كوظائف أ و ب . من الواضح ، بالنسبة للدرجات الصغيرة ، يعتمد الخطأ النسبي للمنتج بشكل ضعيف على الأسين a و b . يوضح هذا الرسم البياني أن اعتماد الخطأ صورة يسيطر نسبة إلى (الأس البنية الدقيقة). يتم تفسير هذه الملاحظة بحقيقة أن خطأ ثابت Rydberg أقل بمقدار 50 مرة من خطأ ثابت البنية الدقيقة.

صورة

لحساب أخطاء الثوابت المختلفة في SI الجديد ، سوف نستخدم الخطوات التالية:

• استرداد تمثيل مكافئ للثوابت المادية يمكن الوصول إليها من فئة كيان PhysicalConstant .

هذه المساواة بين الثوابت الفيزيائية هي قوانين الفيزياء وعلى هذا النحو ينبغي الحفاظ عليها في كل من SI القديم والجديد.

• فكر في الصيغ كمجموعة من المعادلات الجبرية التي يمكن من خلالها تطبيق طرق استبعاد مختلفة للتعبير عن ثابت من خلال مزيج من سبعة ثوابت أساسية للـ SI الجديد ، وكذلك ثوابت البنية الدقيقة صورة ورايدبرج الثوابت صورة .

هذه هي الثوابت الأساسية التسعة التي نسمح بتطبيقها في تعريفات كل ثابت جديد تم دراسته. (من الناحية الفنية ، هناك 10 ثوابت في القائمة ، ولكن بسبب علاقة القياس البسيطة بين h و ، يوجد في الواقع تسعة ثوابت "مختلفة" في هذه القائمة.)

صورة

تحتوي فئة الكيان " PhysicalConstant " على الكثير من المعلومات حول العلاقات بين الثوابت المادية. على سبيل المثال ، فيما يلي أشكال مكافئة لأربعة ثوابت يتم قياسها حاليًا وسيتم تحديدها قريبًا على أنها تحتوي على قيم دقيقة.

صورة

ضمن دقة القيم المقاسة ، تعمل كل عناصر الوحدة هذه الآن. إليك فحص رقمي سريع لأشكال بديلة لثابت بلانك. لكن القيمة العددية المحددة ، وخاصة الخطأ ، تعتمد على الشكل الفعلي للعرض التقديمي. Around [], .

صورة
صورة

. .

صورة

, . , ? , , , , , .

, , ( , الكيان [" PhysicalConstant" ،. ] وبالكمية [ 1 ،. ] هي متساوية). السبب في أننا نستخدم الكيانات ، بدلاً من الكميات في الحسابات اللاحقة ، ذو شقين: أولاً ، الكيانات هي تمثيلات مريحة وسهلة القراءة ؛ وثانياً ، لا تخترق الدوال الجبرية (مثل GroebnerBasis ) الكميات لتحديد طبيعة الوسيطة الأولى.

صورة
صورة
صورة

ثم نجعل كل الهويات متعدد الحدود. الخطوة الأخيرة تعني: (1) طرح الجانب الأيسر من الجانب الأيمن ؛ و (2) أنه لم تعد هناك قوى كسرية (مثل الجذور التربيعية) للثوابت. نجري هذا التحويل إلى متعدد الحدود من خلال البحث عن جميع الأسس الكسرية وإيجاد LCM (أصغر عامل مشترك) لجميع قواسمها.

صورة

فيما يلي واحدة من المعادلات السابقة التي تحتوي على ثوابت بقوة كسرية.

صورة

بعد تعدد الحدود ، وصلنا إلى كثيرات الحدود للعديد من المتغيرات في الثوابت الثلاثة الموجودة. يجب القضاء على كثيرات الحدود.

صورة

يوضح الجدول التالي كيفية تطبيق الدالة toPolynomial على النماذج المكافئة الموضحة مسبقًا مقابل شحنة أولية. بعد تقديس ℏ في صورة ، بعض الحدود المتعددة الناتجة تصبح متطابقة.

صورة

الآن ، استنادًا إلى الثوابت المادية المتاحة (بدون الثوابت المستخدمة في تعريف SI الجديد) ، نحصل على أشكال مكافئة كافية لإنشاء مجموعة من المعادلات.

صورة

فيما يلي قائمة بالمعادلات متعددة الحدود التي تم الحصول عليها للتعبير عن شحنة أولية.

صورة

نعبر عن جميع الأخطاء من خلال الأخطاء صورة و صورة . فقط هذان الثوابتان يكفيان للتعبير عن خطأ العديد من الثوابت الفيزيائية. ونظرًا لأن أخطائهم مستقلة عن بعضها البعض ، وبما أن الأخطاء صغيرة جدًا ، فإن هذين الثوابت المعروفة جيدًا هما الأنسب للتعبير عن نسخة جديدة محسنة (بمعنى الأخطاء) من العديد من الثوابت الفيزيائية. وبالطبع ، نحن نسمح لجميع الثوابت الدقيقة السبعة من SI الجديد ؛ لأنها كميات دقيقة ، فإن وجودها لن يغير الخطأ.

صورة

العمل الرئيسي على التعبير عن ثابت معين من حيث ثوابت SI و صورة و صورة سيتم تنفيذها بواسطة وظيفة GroebnerBasis . يعد تعيين MonomialOrder -> ElventionOrder معلمة خطوة هامة تزيل جميع الكميات المادية "غير الضرورية" ، تاركة معادلة متعددة الحدود مع ثوابت محددة بدقة و (إذا لزم الأمر) بنية دقيقة وثوابت رايدبرج.

صورة

من خلال القضاء على الثوابت المرتبطة كتلة الإلكترون ، نحصل عليها صورة .

صورة
صورة

ينشأ خطأ هذا التعبير من المصطلح صورة . يمكننا تحديد وظيفة تزيل العضو صورة تسبب خطأ.

صورة
صورة

للحصول على تمثيل أكثر إحكاما ، يمكننا تحديد دالة تقوم بإرجاع نموذج مكافئ ، وكذلك أخطاء قديمة وجديدة - في شكل سلسلة.

صورة

ننهي المدونة من خلال تقديم جدول بالأخطاء القديمة والجديدة لأكثر من اثني عشر ثوابت مادية. يتم تحديد هذه القائمة كمثال تمثيلي ؛ يمكن معالجة الثوابت الأخرى بطريقة مماثلة (قد يتطلب ذلك إضافة ثوابت غير دقيقة إضافية للحفظ ، مثل ثابت الجاذبية أو معلمات النموذج القياسي).

صورة

الجمع بين الصفوف في جدول يعطي النتيجة التالية للتمثيل الأمثل لهذه الثوابت في نظام وحدة SI الجديد.

صورة

لقد كان جدول نعتزم عرضه ، وتمكنا من عرضه. انتبه إلى المظهر صورة في البسط والمقام صورة و صورة بحيث بعد الحد النتيجة صورة لقد أصبح صورة . يمكن العثور على قائمة مماثلة في أسفل صفحة ويكيبيديا حول إعادة تعريف وحدات SI .

الآن يمكننا أن نتوقع بهدوء 2019 اليوم العالمي للمقاييس لعالم أفضل بشكل أساسي ، موصوف من خلال الثوابت الأساسية.

قم بتنزيل مدونة دفتر Wolfram .
نظام مؤقت ولفرام الرياضيات
لديك سؤال؟ معلومات الاتصال- russia@wolfram.com

Source: https://habr.com/ru/post/ar451162/


All Articles