Что (кто) такое Фундаментальная длина - определение
Элементарная длина
Фундаментальная длина
элементарная длина, гипотетическая универсальная постоянная размерности длины, определяющая пределы применимости фундаментальных физических представлений - теории относительности, квантовой теории, физического принципа причинности. Через Ф. д. l выражаются масштабы областей пространства-времени и энергии-импульса (размеры x < l, интервалы времени t < l/c, энергии Е > (
, где с - скорость света, η - постоянная Планка), в которых можно ожидать новых явлений, выходящих за рамки существующих представлений. Если это ожидание оправдается, в пользу чего свидетельствуют трудности и непоследовательности современной теории, то предстоит ещё одно радикальное преобразование физики, сопоставимое по своим последствиям с созданием теории относительности или квантовой теории. Соответственно, Ф. д. войдёт как существенный элемент в будущую последовательную теорию элементарных частиц, играя роль третьей (помимо c и η) фундаментальной размерной константы физики, ограничивающей пределы применимости старых представлений.
Как претенденты на роль Ф. д. в разное время обсуждались: Комптоновская длина волны электрона λe ≈ 10-11 см (электромагнитное взаимодействие), пимезона - λπ ≈ 10-13 см и нуклона - λN ≈ 10-14 см (сильное взаимодействие), характерная длина слабого взаимодействия - примерно 10-16 см и гравитационная длина (т. н. планковская длина) - порядка 10-33 см. Сам факт отождествления Ф. д. с одной из перечисленных величин имел бы огромное значение, указав, с каким типом взаимодействия будет связано появление новых физических представлений. К 1977 экспериментально установлено, что Ф. д. не превышает 10-15 см; имеются также аргументы (основанные на измерениях с помощью Мёссбауэра эффекта) в пользу ещё меньшей верхней границы Ф. д. - порядка 10-20 см. Поэтому величины, связанные с электромагнитным, сильным и, возможно, слабым взаимодействиями уже не могут претендовать на роль ф. д. Весьма вероятно, что истинной Ф. д. физики окажется гравитационная длина (в пользу этого говорит, например, универсальность тяготения (См. Тяготение), которому, в отличие от других взаимодействий, подвержены все без исключения структурные единицы материи). В этом случае теорию элементарных частиц следует строить на основе общей теории относительности (См. Общая теория относительности).
Экспериментальный путь определения Ф. д. - сравнение с опытом результатов расчёта различных физических эффектов, выполненного в соответствии с существующей теорией. Такое сравнение (во всех случаях, когда оно могло быть проведено) до сих пор не показало каких-либо расхождений. Поэтому эксперимент даёт пока лишь верхнюю границу Ф. д. Для этой цели используются прежде всего опыты при высоких энергиях, выполняемые на ускорителях заряженных частиц и характеризующиеся относительно невысокой точностью. К ним относятся опыты по проверке дисперсионных соотношений (см. Сильные взаимодействия) для рассеяния пи-мезонов на нуклонах и т.п., электродинамики (рождение пар, рассеяние электронов на электронах и др.). К другому типу относятся прецизионные статические эксперименты: измерения аномального магнитного момента электрона и мюона (См. Мюоны), лэмбовского сдвига уровней (См. Сдвиг уровней) и т.д.; определённые сведения о Ф. д. даёт, как упоминалось, эффект Мёссбауэра. Обсуждаются предложения по использованию информации, идущей от космических объектов - космических лучей (См. Космические лучи) сверхвысоких энергий (> 1019 эв), пульсаров (См. Пульсары), квазаров (См. Квазары), "чёрных дыр" (См. Чёрная дыра); если Ф. д. существует, то излучение некоторых из этих объектов обладало бы необычными, с точки зрения современных представлений, свойствами.
Ведётся разработка моделей теории, содержащей Ф. д. К их числу относятся варианты нелокальной квантовой теории поля, теория квантованного пространства-времени и др. Такие теоретические схемы, помимо их самостоятельной ценности, используются при планировании и обработке результатов экспериментов по определению Ф. д. См. также Микропричинности условие, Нелокальная квантовая теория поля, Причинности принцип, Квантование пространства-времени и лит. при этих статьях.
Лит.: Тамм И. Е., Собр. научных трудов, т. 2, М., 1975; Марков М. А., Гипероны и К-мезоны, М., 1958; его же, О модели и протяженной частицы в общей теории относительности, в сборнике: Нелокальные и нелинейные и ненормируемые теории поля. Материалы 2 совещания по нелокальным теориям поля, Дубна, 1970; Киржниц Д. А., Проблема фундаментальной длины, "Природа", 1973, № 1; его же, The quest for а fundamental length, "Soviet Science Review", Sept. 1971, с. 297.
Д. А. Киржниц.
ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ДЛИНА
(элементарная длина) , гипотетическая константа микромира, определяющая размеры области, в которой перестают быть применимыми законы современной квантовой теории (в т. ч. не выполняется микропричинности условие). Опыт показывает, что фундаментальная длина, по-видимому, меньше 10-20 см.
Приведённая длина
Приведённая длина́ — величина, измеряемая в единицах длины и условно вводимая для описания физического объекта в тех или иных задачах, но, возможно, не связанная напрямую с его размером. Чаще всего используется применительно к физическому маятнику.
Википедия
Фундаментальная длина
Фундаментальная длина — гипотетическая универсальная постоянная, основная константа с размерностью длины будущей физической теории, описывающей физические явления в субмикромире, в областях пространства-времени c пространственными размерами , протекающие в промежутки времени и с энергиями процессов . Использование понятия фундаментальной длины позволяет решить проблему расходимостей в квантовой теории поля. В будущей физической теории фундаментальная длина будет играть роль, подобную роли постоянной Планка в квантовой механике и скорости света в теории относительности. Из существующих физических теорий понятие фундаментальной длины используют нелокальная квантовая теория поля, теория квантованного пространства-времени. Вероятно, что фундаментальной длиной является планковская длина, так как, согласно теории супергравитации, именно на этих расстояниях, вероятно, происходит изменение физической картины мира: начинают экспериментально проявляться следствия существования дополнительных измерений пространства-времени и квантовых флуктуаций метрики.
