من الممتع فكر في الثوابت البدنية الأساسية. هذه هي القيم الخاصة المستخدمة في نماذج الكون المادي. وهي تشمل أشياء مثل سرعة الضوء ، وثابت الجاذبية ، وثابتة بلانك ، وهي “أساسية” بمعنى أننا لا نستطيع استخلاصها نظريًا ، لا يمكننا قياسها إلا.
نحن نستخدم هذه في حل مشاكل الفيزياء طوال الوقت ، لذلك من السهل أخذها كأمر مسلم به. ولكن لماذا نكون هناك مثل هذه الأرقام في الطبيعة ، ولماذا يحدث فقط لتلك القيم المحددة؟ لأنه ، استمع ، إذا كانت مختلفة قليلاً ، فقد يكون الكون غير قادر على دعم الحياة. هل قام بعض صانع الساعات الكوني بتعيين هذه المعلمات؟ فكر إسحاق نيوتن ذلك.
أحد أبسط هذه الأرقام هو الثابت الكهربائي ، ك. إنها قيمة تتيح لنا حساب القوى بين الشحنات الكهربائية. هذه صفقة كبيرة عندما تفكر في أن كل المادة مصنوعة من ثلاثة أشياء فقط – الإلكترونات ، النيوترونات ، والبروتونات ، اثنان منها يتمتعان بشحنة كهربائية. التفاعل بين الإلكترونات هو ما يشكل الجزيئات لإنشاءك وكل شيء من حولك. وإلا فإن كل ذلك سيكون مجرد حساء غير متمايز.
ولكن كيف نعرف قيمة الثابت الكهربائي؟ أيضا ، ما علاقةها مع الثوابت الأساسية الأخرى؟ ولهذا الأمر ، هل هو حقًا أساسي؟ دعونا التحقيق.
قانون كولوم وثابت
عندما نقول أن شيئًا ما له شحنة كهربائية ، فإننا نعني أنه يحتوي على عدد مختلف من البروتونات والإلكترونات. إذا كان مجفف ملابسك يزيل بعض الإلكترونات من الجوارب الخاصة بك ، فسيصبح مشحونة إيجابيا. إذا اكتسبوا الإلكترونات ، فسيتم شحنها سلبًا. (ملاحظة: لا يمكنك أن تسلب البروتونات ، لأنها في نواة الذرة. سوف ينطوي على رد فعل نووي ، لا يريد أحد.)
إذا كان لديك كائنين مع رسوم معاكسة ، فإنها تجذب. إذا كان لديهم نفس التهمة ، فإنها صد. إليك عرضًا تجريبيًا يمكنك القيام به بنفسك: خذ قطعة من الشريط الصافي ووضعها على طاولة ناعمة. ثم ضع قطعة ثانية فوق تلك واحدة ، وسحبها معًا. الآن ، إذا قمت بفصلها ، فسيكون أحدهما إيجابيًا وسيكون أحدهما سلبيًا ؛ امسكهم على مقربة وسوف ينحني تجاه بعضهم البعض.
إذا كررت العملية ، سيكون لديك شنيان إيجابيان وسلبيان. امسك اثنين بتهم مماثلة بالقرب من بعضها البعض ، وسترى أنها صد ، كما في الصورة أدناه:
