Семь экспериментов, которые изменят мир

Все перечисленные константы выражаются в опре­деленных единицах измерения. Например, скорость све­та в вакууме выражается в метрах в секунду. Если из­меняется единица измерения, меняется и значение кон­станты. Но единицы измерения вводятся человеком и зависят от конкретного содержания, заложенного в определение этой единицы. Это содержание может время от времени изменяться. В частности, в 1790 г. декре­том Французской национальной ассамблеи метр был оп­ределен как одна десятимиллионная доля дуги земного меридиана, проходящего через Париж. На этой величи­не основывалась вся метрическая система, утвержденная особым законом. Позднее выяснилось, что первоначаль­ные измерения длины меридиана оказались неточными. В 1799 г. было введено новое определение метра. За точ­ку отсчета была принята длина эталонного стержня, который хранился во Франции под официальным надзо­ром. В 1960 г. вводится очередное определение метра. Ему соответствовало определенное число длин волн, ис­пускаемых атомами одного из изотопов криптона. Нако­нец, в 1983 г. метр был определен как расстояние, кото­рое свет проходит в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды.

Значение констант изменяется не только при выборе новых единиц измерения. Официально признанные зна­чения фундаментальных констант корректируются и после того, как проводятся новые, более точные измере­ния. Эти значения постоянно уточняются экспертами и международными комиссиями. Старые значения кон­стант заменяются новыми, основанными на самых после­дних «лучших показаниях», получаемых в расположен­ных по всему миру лабораториях. Далее я подробно рас­смотрю четыре примера: гравитационную постоянную (G), скорость света в вакууме (с), постоянную Планка (h), а также постоянную тонкой структуры (?), значе­ние которой выводится из заряда электрона (е), скорос­ти света в вакууме и постоянной Планка.

«Лучшие» значения уже по определению являются ре­зультатом тщательного отбора. Во-первых, эксперимен­таторы склонны отбрасывать те данные, которые выхо­дят за пределы ожидаемого интервала значений, считая их ошибочными. Во-вторых, после исключения подавляющего большинства отклоняющихся от нормы резуль­татов различные значения, получаемые в конкретной ла­боратории, сглаживаются за счет сопоставления с ранее полученными данными и выведения среднего показателя, в результате чего окончательное значение константы оказывается подверженным ряду коррекций, в достаточ­ной степени произвольных. Наконец, результаты, полу­ченные в лабораториях, расположенных в различных уголках Земли, тщательно отбираются, усредняются и затем выдаются в качестве официального значения дан­ной константы.