نگاهی متفاوت به ثوابت فیزیک

‌

ثوابت در فیزیک ، به اعدادی گویند که با یک نماد خاص نشان داده شده و دربعضی  فرمول‌های فیزیک حاضرمی‌شوند. این اعداد در همه‌ی فرمول‌ها یک مقدار دارند و برای همین به آن ها ثابت گفته می‌شود.

این نوشته یک نگاه متفاوت به ثوابت فیزیک را در خود دارد. نگاهی که تا بحال شاید به آن فکر نکرده باشید، حتی اگر یک فیزیکدان هستید !

فیزیک علمی است که با توصیف طبیعت با معادلات ریاضی ، سعی می‌کند عملکرد جهان را بشناسد. این شناسایی در طی زمان تکامل پیدا می‌کند و ظاهراً هیچگاه هم متوقف نمی‌شود!

یک دلیل ساده برای این پویایی و تحول دائمی وجود دارد.  ”  پرسیدن  ” 

پرسش‌های دائمی می‌تواند بعد از انجام یک پروژه‌ی چند میلیارد دلاری و چند هزار نفری هم مطرح باشد! کافیست بعد از اینکه نتیجه‌ی تحقیقات بدست آمد،

بپرسید ” چرا این نتایج بدست آمد؟ ” 

و مثلاً پاسخ بشنوید ” به این دلیل که …. ” 

حال می‌توان این پرسش را مطرح کرد چرا این دلیل بیان شده خود معتبر است ؟ 

این تسلسل می‌تواند علم فیزیک را پیشرفت دهد. مثلاً میدانیم که نیروی وارد بر دو بار الکتریکی از قانون زیر پیروی می‌کند  ( قانون کولون ) 

که در آن ثابت کولون    k=9 X 10^9  است. ( نه ضربدر ده به توان نه )

در رابطه‌ی تجربی بالا  r   نماد فاصله‌ی دو بار است. یعنی اگر فاصله دو برابر شود ، بخاطر توان دو در مخرج ، نیرو یک چهارم می‌شود.

اینجا می‌توان این پرسش را مطرح کرد که چرا ثابت کولون ، این عدد فعلی است ؟ ( یعنی همان  k=9 X 10^9  ) 

چرا عدد دیگری نیست؟ 

برخلاف آن چیزی که عموم فکر می‌کنند،  برای طرح سوالات مهم الزاماٌ مدرک دکترای فیزیک یا ریاضی لازم نیست ، بلکه داشتن دیدی تحلیل گر و باز لازم است.

البته سوال مطرح شده ، با این که ساده است ولی رسیدن جواب به سادگی طرح سوال نیست.  بک جواب دم دستی و قانع نکننده (!) این است که

” خب این عدد از آزمایشات و بصورت تجربی بدست آمده است “

این حرف صرفاً درست بودن تقریبی مقدار بدست آمده را تایید می‌کند. ( چون تمام وسایل آزمایشگاه دقت محدود دارند ، بنابراین نتایج همیشه با مقداری خطا همراه است )

ولی این جواب می‌تواند  ما را قانع کند که چرا   k   عدد دیگری نیست؟  

یا اینکه عدد k  در چه شرایطی تغییر می‌کند و تابع چیست ؟  آیا تا ابد ثابت است ؟  

می‌توان گفت ، شاید کسی جواب را نداند! هیچکس از دانشمندان بزرگ قرن 19 و 20  میلادی یا پژوهشگران ذرات بنیادی ! 

اصلاً چرا  k  یکی از ثوابت فیزیک نام گرفته است؟

المپیاد فیزیک فعالیتی است که می‌تواند به شما در داشتن چنین دیدهایی کمک کند، هر چند صرف شرکت در المپیاد برای کسب چنین نگاهی به علم کافی نیست ولی مفید است.

کوشیار جایی برای یادگیری!  

ادامه دارد …