Wikipedia

Luonnonvakio on suure, jonka numeerinen arvo on universaali, eli paikasta riippumaton, ja ajasta riippumaton. Luonnonvakiota voidaan verrata matemaattiseen vakioon, kuten piihin. Luonnonvakioita ovat muun muassa Planckin vakio h, valon nopeus tyhjiössä c, gravitaatiovakio γ ja tyhjiön permittiivisyys eli sähkövakio ε₀. Yhteensä luonnonvakioita tunnetaan^selvennä? Näiden ilmoitetut lukuarvot saattavat muuttua historian saatossa, mutta se johtuu mittaustekniikoiden parantumisesta, ei vakion arvon muuttumisesta.

Vuonna 1937 Paul Dirac esitti, että vakiot saattavat pienentyä suoraan verrannollisesti maailmankaikkeuden ikään. Sittemmin on tehty havaintoja ainakin valonnopeuden ja hienorakennevakion muuttumisesta. Laboratorio kokeissa muuttumista ei ole kuitenkaan havaittu.

[muokkaa] Dimensiolliset ja dimensiottomat luonnonvakiot

Dimensiollisten luonnovakioiden lukuarvo riippuu käytettävistä yksiköistä. Koska yksiköt ovat vain sopivasti määriteltyjä määriä suuretta, ei mikään teoria voi ennustaa dimensiollisten luonnonvakioiden arvoja. Esimerkiksi valonnopeus määritellään tavallisesti yksiköllä metriä per sekunti, jolloin saadaan arvoksi 299 792 458. Jos valonnopeus määriteltäisiin vaikkapa kilometreinä sekunnissa olisi sen arvo 299 792,458.

Dimensiottomien luonnonvakioiden lukuarvot eivät riipu käytettävistä yksiköistä, koska yksiköt supistuvat pois. Ne ovat tavallisesti saman dimensioisten vakioiden osamääriä. Koska dimensiottomat vakiot ovat pelkkiä lukuja on mahdollista, että jokin tulevaisuuden teoria ennustaa niiden arvon. Kaikki luonnonlait voidaan ilmaista ilman dimensiollisia luonnonvakioita poistamalla yhtälöistä kaikki yksiköt (engl. Nondimensionalization), jolloin jäljelle jää vain dimensiottomia vakioita. Tämän vuoksi dimensiottomia vakioita kutsutaan myös perustavaa laatua oleviksi luonnonvakioiksi (engl. Fundamental physical constant).

Hienorakennevakio α yksi on tunnetuimmista dimensiottomista vakioista. Sen arvo on mitattu varsin tarkasti (7,297 352 5376 x 10^-3) ^[1] , mutta sitä ei ole lukuisista yrityksistä huolimatta toistaiseksi pystytty johtamaan mistään teoriasta. Toinen tunnettu esimerkki on protonin ja elektronin massojen suhde eli m_p/m_e, joka on lukuarvoltaan noin 1836,152 672 47. ^[2]

[muokkaa] Lähteet

1. ↑ Value:fine-structure constant National Institute of Standards and Technology (NIST). Viitattu 13.10.2007.
2. ↑ Value:proton-electron mass-ratio National Institute of Standards and Technology (NIST). Viitattu 13.10.2007.

Tämä tieteeseen liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.