Физическая энциклопедия

ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ДЛИНА


(элементарная длина), гипотетич. универсальная постоянная размерности длины, определяющая пределы применимости фундам. физ. представлений — теории относительности, квант. теории, принципа причинности. Через Ф. д. l выражаются масштабы областей пространства-времени и энергии-импульса (размеры хћc/l), в к-рых можно ожидать новых явлений, не укладывающихся в рамки существующей физ. картины. Если бы это ожидание оправдалось, то предстояло бы ещё одно радик. преобразование физики, сопоставимое по своим последствиям с созданием теории относительности или квант. теории. Соответственно Ф. д. вошла бы как существ. элемент в теорию элем. ч-ц, играя роль третьей (после с и ft) фундам. размерной константы физики, ограничивающей пределы применимости совр. представлений.
С помощью известных характерных физ. параметров можно построить ряд величин размерности длины, к-рые в разное время обсуждались как претенденты на роль Ф. д. Это — комптоновская длина волны эл-на ?е=10-11 см (эл.-магн. вз-ствие), p-мезона (?p=10-13 см) и нуклона (?N=10-14 см, сильное вз-ствие), характерная длина слабого вз-ствия
?(GF/ћc)=10-16 см (GF — фермиевская константа слабого вз-ствия), гравитац. длина (т. н. планковская длина)
?(Gћ//c3)=10-33 см (G — гравитац. постоянная). Отождествление Ф. д. с одной из перечисл. величин сыграло бы огромную роль для физики элем. ч-ц, указав, с каким типом вз-ствия будет связано появление новых физ.представлений. К 1983 экспериментально установлено, что верхняя граница Ф. д. составляет ок. 10-16 см; имеются аргументы в пользу ещё меньшего значения l (=10-20 см). Поэтому величины, связанные с эл.-магн., сильным и, скорее всего, слабым вз-ствиями уже не могут претендовать на роль Ф. д. Весьма вероятно, что Ф. д. физики окажется гравитационная длина.
Эксперим. метод определения Ф. д. основан на сравнении с опытом результатов расчёта разл. физ. эффектов, выполненного в соответствии с существующей теорией. Такое сравнение (во всех случаях, когда оно могло быть проведено) до сих пор не показало к.-л. расхождений. Поэтому эксперимент даёт пока лишь верхнюю границу Ф. д. Для этой цели используются прежде всего опыты при высоких энергиях, выполняемые на ускорителях и характеризующиеся относительно невысокой точностью. К ним относятся опыты по проверке дисперсионных соотношений для рассеяния p-мезонов на нуклонах и т. п., а также нек-рых предсказаний квант. электродинамики (рождение пар, рассеяние эл-нов на эл-нах и т. д.). К др. типу относятся прецизионные статич. эксперименты: измерения аном. магн. момента эл-на и мюона, лэмбовского сдвига уровней и т. д. Обсуждались предложения по использованию информации, идущей от косм. объектов,— косм. лучей сверхвысоких энергий (=1019 эВ), пульсаров, квазаров, чёрных дыр.
Существует ряд моделей теории, содержащей Ф. д. (варианты нелокальной квант. теории поля, теории квантованного пространства-времени и др.). Нек-рые из них используются при планировании и обработке результатов экспериментов по определению Ф. д.
Острота проблемы Ф. д. существенно уменьшилась в связи с успехами квантовой теории поля (объединённой теории слабого и эл.-магнитного вз-ствий, квантовой хромодинамики, «великого объединения»), основывающейся на обычных фундам. представлениях физики.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.

ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ДЛИНА

(элементарная длина) - гипотетич. универсальная постоянная размерности длины, определяющая пределы применимости фундам. физ. представлений-теории относительности, квантовой теории, принципапричинности.Через Ф. l выражаются масштабы областей пространства-времени и энергии-импульса (линейных размеровхинтервалов времениtэнергии, в к-рых можно ожидать новых явлений, не укладывающихся в рамки существующей физ. картины. Если бы это ожидание оправдалось, то предстояло бы ещё одно революционное преобразование физики, сопоставимое по своим последствиям с созданием теории относительности или квантовой теории. Соответственно Ф. си 2p/h) фундам. размерной константы физики, ограничивающей пределы применимости старых представлений.

С помощью известных характерных физ. параметров можно построить ряд величин размерности длины, к-рые в разное время обсуждались как претенденты на роль Ф. д. Это -комптоновская длина волныэлектрона см (эл.-магн. взаимодействие), пиона см и нуклона см (сильное взаимодействие), характерная длина слабого взаимодействия см (GF-фер-миевская константа слабого взаимодействия), гравитационная, илипланковская длина(G -гравитац. постоянная). Отождествление Ф. -17 см; имеются аргументы в пользу ещё меньшего значения (l<10-20см). Поэтому величины, связанные с эл.-магн., сильным и, скорее всего, слабым взаимодействиями, уже не могут претендовать на роль Ф.

Эксперим. метод определения Ф. квантовой электродинамики (рождение и аннигиляция пар, рассеяние электронов на электронах и т. д.), а такжедисперсионных соотношенийдля рассеяния пионов на нуклонах. К др. типу принадлежат прецизионные статич. эксперименты: измерения аномального магн. момента электрона и мюона, лэмбовского сдвига уровней энергии и т. д. Обсуждались предложения по использованию информации, идущей от космич. объектов,- космич. лучей сверхвысоких энергий (~1019эВ),пульсаров, квазаров, чёрных дыр.

Существует ряд моделей теории, содержащей Ф.

Острота проблемы Ф. д. существенно ослабела в связи с успехамиквантовой теории поля(теорииэлектрослабого взаимодействия, квантовой хромодинамики, великого объединения),основывающейся на обычных фундам. представлениях физики. Вместе с тем, согласно совр. представлениям, на расстояниях порядка гравитац. длины происходит радикальное (хотя и не революционное) изменение физ. картины мира: начинают проявляться дополнит. измерения пространства-времени, квантовые флуктуации метрики и др. В таком ограниченном смысле эту длину уже сегодня отождествляют с Ф. д.

Лит.:Тамм И. Е., Собр. науч. трудов, г. 2, М., 1975; Марков М. А., Гипероны и К-мезоны, М., 1958; его же, О природе материи, М., 1976; Сахаров А. Д., Существует ли элементарная длина?, "Физика в школе", 1968, № 2, с. 6; Блохинцев Д. И., Пространство и время в микромире, 2 изд., М., 1982; Киржниц Д. А., Проблема фундаментальной длины, "Природа", 1973, № 1, с. 38; его же, Элементарная длина, там же, 1991, № 10, с. 8.

Д. А. Киржниц.


Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.


  1. фундаментальная длина—ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ДЛИНА элементарная длина гипотетич. универсальная постоянная размерности длины определяющая пределы применимости фундаментальных физ. представлений теори...Большая советская энциклопедия
  2. фундаментальная длина—элементарная длина гипотетическая универсальная постоянная размерности длины определяющая пределы применимости фундаментальных физических представлений теории относитель...Большая Советская энциклопедия II
  3. фундаментальная длина—элементарная длина гипотетическая константамикромира определяющая размеры области в которой перестают бытьприменимыми законы современной квантовой теории в т. ч. не выпо...Большой энциклопедический словарь II
  4. фундаментальная длина—ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ длина элементарная длина гипотетическая константа микромира определяющая размеры области в которой перестают быть применимыми законы современной квантово...Большой Энциклопедический словарь V
  5. фундаментальная длина—элементарная длина гипотетич. константа микромира определяющая размеры области в крой перестают быть применимыми законы совр. квантовой теории в т. ч. не выполняется микр...Естествознание. Энциклопедический словарь
  6. фундаментальная длина—fundamental length...Русско-английский словарь по физике
  7. фундаментальная длина—ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ДЛИНА элементарная длина гипотетическая константа микромира определяющая размеры области в которой перестают быть применимыми законы современной квантовой...Современный энциклопедический словарь