А.Ф. Дресвянников, М.Е. Колпаков
ЕСТЕСТВЕННЫЕ КОНСТАНТЫ И ИЗМЕРЕНИЕ
ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Учебное пособие
Казань 2011
УДК 006.915
Естественные константы и измерение физических величин: Учебное
пособие / А.Ф. Дресвянников, М.Е. Колпаков; Казан. гос. технол. ун-т. <...> ISBN 978-5-7882-1105-3
Рассматриваются: выбор совокупности ФФК, необходимых
для определения основных единиц СИ, их согласованность и
независимость, стабильность и влияние их возможных вариаций на
единицы физических величин. <...> …….………6
2 ФИЗИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ, СВОЙСТВА И СТАБИЛЬНОСТЬ
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ.. <...> …………77
2.9 Методы определения постоянной Авогадро и перспективы
повышения их точности…………………………………………………81
2.10 Измерение температуры и фундаментальные физические
константы……………………………….. <...> ……………………………….89
2.11 Спектрорадиометрия оптического излучения и
фундаментальные физические константы………………. <...> ……………104
2.12 Измерение электрических величин и фундаментальные
физические константы. <...> Современная космология представила новую
историю эволюции Метагалактики, начавшуюся примерно 10-20
млрд. лет тому назад, раскрыла единство и целостность космоса,
проявляющиеся во взаимосвязи фундаментальных физических
взаимодействий. <...> Определенные физические величины напрямую связаны с
физическими законами, в которых присутствуют константы,
являющиеся естественными масштабами физических величин. <...> Фундаментальные физические константы играют важную роль в
создании системы единиц измерений и в их реализации - эталонах,
которые составляют основу современной метрологии. <...> По современным представлениям, в форме полей существует
четыре типа фундаментальных взаимодействий: сильное, слабое,
электромагнитное и гравитационное. <...> Электромагнитное взаимодействие лежит в основе связи с
электромагнитным полем и свойственно всем элементарным частицам за исключением частиц, не имеющих заряда (нейтрино,
антинейтрино, фотон). <...> Сильное взаимодействие <...>
Естественные_константы_и_измерение_физических_величин._Учебное_пособие.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический университет»
А.Ф. Дресвянников, М.Е. Колпаков
ЕСТЕСТВЕННЫЕ КОНСТАНТЫ И ИЗМЕРЕНИЕ
ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Учебное пособие
Казань 2011
Стр.1
УДК 006.915
Естественные константы и измерение физических величин: Учебное
пособие / А.Ф. Дресвянников, М.Е. Колпаков; Казан. гос. технол. ун-т.
Казань, 2011. 135 с.
ISBN 978-5-7882-1105-3
Рассматриваются: выбор совокупности ФФК, необходимых
для определения основных единиц СИ, их согласованность и
независимость, стабильность и влияние их возможных вариаций на
единицы физических величин. Анализируются проблемы, которые
возникают при реализации некоторых новых определений единиц СИ.
Описывается концепция двух равноправных систем единиц измерений
- фундаментальной (теоретической) и практической. Приводятся
физические принципы, лежащие в основе методов и средств
измерений.
Предназначено для аспирантов, студентов, преподавателей
вузов. Издание будет полезно и специалистам, занимающимся
обеспечением единства измерений и оценкой их результатов.
Подготовлено
на
кафедре Аналитической
химии,
стандартизации и менеджмента качества.
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского государственного технологического университета по
циклу естественнонаучных дисциплин.
Рецензенты: док. физ.-мат. наук, проф. В.В. Парфенов
канд. физ.-мат. наук, доц. М.К. Кадиров
© Казанский государственный
технологический университет, 2011 г.
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
С.
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………...... 4
1 СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА.…….………6
2 ФИЗИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ, СВОЙСТВА И СТАБИЛЬНОСТЬ
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ..…….………
2.1 Свойства фундаментальных постоянных и их роль в
13
физической картине мира………………………….………………….. 13
2.2 Фундаментальные физические константы………………………22
2.3 Гравитационно-релятивистская метрология ……………………
2.4 Стандартная модель и фундаментальные физические
34
константы……………………………………………….……………….35
2.5 Проблема стабильности фундаментальных физических
констант…………………………………………………………………...37
2.6 Измерение времени, частоты, длины и фундаментальные
физические константы……………………………………….…………56
2.7 Измерение массы и фундаментальные физические константы. 68
2.8 Измерение количества вещества и фундаментальные
физические константы……………………………………….…………77
2.9 Методы определения постоянной Авогадро и перспективы
повышения их точности…………………………………………………
2.10 Измерение температуры и фундаментальные физические
81
константы………………………………..……………………………….89
2.11 Спектрорадиометрия оптического излучения и
фундаментальные физические константы……………….……………104
2.12 Измерение электрических величин и фундаментальные
физические константы. Электрические измерения………..………… 110
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………....... 134
3
Стр.3