ARCHIV LADISLAVA HEJDÁNKA
K  ✖ Konstanty  ✖

Konstanty (fyzikální)

Ladislav Hejdánek (2005)
Ve fyzice (i v současné) se mluví o tzv. konstantách. Většina fyziků ovšem s těmito „konstantami“ počítá jako s čímsi „reálným“. Takovou klasickou fyzikální „konstantou“ je gravitace, označovaná G. Nejde ovšem o žádnou „reálnou“ velikost přitažlivosti na určité těleso na určitém místě a v určité době, ale skutečně o jakýsi matematický vztah, nicméně nikoli náhodný resp. libovolně stanovený, nýbrž o vztah, který je nezávislý na přístupech kteréhokoli člověka, např. fyzika. Přesně řečeno je tomu takto: síla přitažlivosti mezi dvěma tělesy je přímo úměrná jejich hmotnostem a nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzájemné vzdálenosti, a tato dvojí úměrnost platí naprosto stejně všude ve vesmíru, tedy konstantně. Nezáleží tedy vůbec na tom, jakých jednotek pro měření gravitace použijeme. Jinou takovou „konstantou“ je rychlost světla ve vakuu, označovaná c. (Jsou ve fyzice ještě další dvě konstanty, tzv. Planckova a Boltzmannova.) Problém je v tom, v jakém smyslu je můžeme chápat jako „reálné“ (případně „skutečné“); eventuelně jak musíme změnit své pojetí „reálnosti“, abychom tyto fyzikální konstanty mohli považovat právě za „reálné“. Už přece fyzikům musí být jasné, že je rozdíl mezi reálností tzv. reálných částic nebo kvant (na rozdíl od virtuálních) na jedné straně a mezi „reálností“ pouhých matematických vztahů. To nás ovšem nutně vede hned o krok dál: musíme se tázat, jaký je rozdíl mezi těmto fyzikálními „konstantami“ a vysloveně pouze matematickými vztahy např. mezi plochou a poloměrem kružnice, nebo mezi obsahem a poloměrem koule, kde musíme počítat s číslem π: π je totiž také jakási konstanta, která jednak platí pouze ve světě čisté geometrie, kde ji čistě matematickými postupy můžeme vypočítat na obrovské množství desetinných míst, ale kterou můžeme velmi užitečně aplikovat také při reálných měřeních třeba na povrchu zemském (v opačném postupu, totiž od měření k výpočtům, se ovšem můžeme dostat jen k hodnotám přibližným, a to znamená na mnohem menší počet desetinných míst). Přitom ovšem víme, že zmíněné matematické výpočty platí pouze pro euklidovskou geometrii, takže třeba už ve vesmírných rozměrech se ukáže nutnost četných korektur. Ve vesmírných rozměrech tedy euklidovská geometrie neplatí, a neplatí tedy ani některé její matematické „kostanty“. Není tomu obdobně také s tzv. konstantami fyzikálními? Pokud jsme schopni je co nejpřesněji vyjádřit matematicky, je to vlastně záležitost jen matematická, zatímco jejich „reálné“ platnosti se můžeme jen domýšlet (s tím, že pro budoucnost připustíme možnost dalších korektur). „Víra“ v „reálnou“ neměnnost a univerzální platnost tzv. fyzikálních konstant má v sobě cosi mystického a je v rozporu s vědeckými zásadami vždy znovu nezbytného ověřování všech hypotéz i teorií v nových situacích, do nichž nás staví pokroky poznávání. (Písek, 051029-1.)
vznik lístku: říjen 2005

Konstanty (fyzikální)

John D. Barrow (2002)
(podle Plancka, 1899)
V souladu se svým pohledem navrhl Planck v roce 1899 sestavit přirozené jednotky hmotnosti, délky a času ze základních přírodních konstant, za které pokládal gravitační konstantu G, rychlost světla c a konstantu akce h, která dnes nese jeho jméno. Planckova konstanta určuje nejmenší množství, ve kterém se energie může vyměňovat („kvantum“). K tomu ještě přidal Boltzmannovu konstantu k, která převádí energii do jednotek teploty v kelvinech (K), což dovoluje definmovat i přirozenou jednotku teploty. Planckovy jednotky jsou jediné kombinace těchto konstant, které mají rozměr hmotnosti, délky, času a teploty. Jejich velikosti se příliš neliší od Stoneyho:
mpl = (hc/G)½ = 5,56-5 gramu
lpl = (Gh/c3)½ = 4,13.10-33 centimetru
tpl = (Gh/c5)½ = 1,38.10-43 sekundy
Tpl = k-1 (hc5/G)½ = 3,5.1032 kelvinu.
Opět vidíme rozdíl mezi …
(Konstanty přírody, Praha 2005, str. 35.)
vznik lístku: říjen 2005

Konstanty a „pevnost“

Ladislav Hejdánek (2008)
Myslím, že z hlediska filosofie je povaha tzv. „konstant“ (např. ve fyzice, zejména ve fyzikální kosmologii apod.) vážným problémem. Všechno se zdá nasvědčovat tomu, že v tomto světě (v tomto Vesmíru) není nic skutečného, co by se neměnilo. A snad ještě víc: neplatí to, co se po dlouhá staletí považovalo – zejména po Aristotelovi, který to velmi precizně formuloval – za „samozřejmé“, totiž že změna je možná jen na pevném substrátu. Pokud můžeme v tomto světě najít něco trvalejšího (tj. relativně trvalého), vždy znovu zjišťujeme, že je jen něco, co se mění velice pomalu. Ale změna přitom není oproti takové trvalosti něčím druhotným a následným, nýbrž naopak změna je tím základem, a trvalosti musí být usilovně (tj. aktivně) dosahováno určitým ovládnutím proměnlivosti, jejím organizováním do jakýchsi opakujících se struktur dění, takže to „na povrchu“ vypadá jako nějaká trvalost (tedy přesně opačně, než jak si to představoval Aristotelés). – A navzdory tomu všemu při kvantitativním (matematickém) zpracovávání empirických údajů o nejrůznějších typech proměn a dění docházíme k tomu, že musíme pracovat s nějakými „konstantami“. Bylo by to pochopitelné, kdyby se takové konstanty vyskytovaly pouze v rámci matematického aparátu, takže bychom je mohli prostě vykázat z „reality“. Ale ono tomu tak není, aspoň jak nám to předvádějí (a jak na tom trvají) teoretičtí fyzikové.
(Písek, 080215-1.)
vznik lístku: únor 2008

Konstanty

Ladislav Hejdánek (2008)
Mám za to, že všechny konstanty, o kterých mluví a o které se opírají fyzici, mají stejnou platnost jako konstanty matematické, tj. že jsou „vnitřními“ konstantami určitého myšlenkového systému, nikoli konstantami reálného světa. To neznamená, že vůbec neplatí, že jsou nicotné nebo nahodilé či svévolně určené. Tak třeba konstanta π, jak ji známe z geometrie, je nepochybně platná, a to nejenom v rámci geometrie (pochopitelně euklidovské), ale všude tam, kde prostorové poměry můžeme měřit a geometrické poučky můžeme aplikovat. Totéž platí pro goniometrické funkce atd., ale vždy za určitých předpokladů a tedy relativně, tj. ve vztahu k těmto předpokladům. Prakticky to znamená, že jde vždy jen o jisté přiblížení, o přibližné postižení skutečných poměrů, které nám stačí, ale ve chvíli, kdy je aplikujeme na příliš rozsáhlou škálu (nebo naopak na nějakou mikro-škálu), může aplikace selhávat. Pokud se přesto nějaká taková kvantifikace, pracující s „konstantami“, nevhodně aplikuje, může to vést k závěrům naprosto neopodstatněným a mylným.
(Písek, 080928-1.)
vznik lístku: září 2008

Konstanty a Vesmír

Ladislav Hejdánek (2015)
V jednom textu z internetu (o paradoxu dvojčat) jsem našel větu: „Jak všichni víme, tak ve světě, v kterém žijeme, není skoro nic konstantní. Naopak, všechno je vůči všemu v pohybu, něco zrychluje, něco zpomaluje atd.“ Tak si kladu otázku: pokud by platilo, že „skoro“ (čili téměř) všechno se mění a že „skoro“ (čili téměř) nic není konstantní, znamená to, že přece jen něco konstantní opravdu je, tj. že je něco, co se naprosto nijak nemění. – Je ovšem skutečností, že se za skutečné považují třeba (poměrně četné ) fyzikální konstanty (příklady: Planckova konstanta, gravitační konstanta, Avogadrova konstanta atd.; nepočítáme ovšem konstanty číselné nebo geometrické etc.). Otázkou však je, do jaké míry jde vskutku o skutečnost anebo jenom o pouhé statistické standardy. Sám mám za to, že skutečná (tj. naprostá) neměnnost je prakticky nedoložitelná, protože nikdy nejsme schopni se vyhnout chybám v měření. Zdánlivé „neměnnosti“ či konstanty jsou vždy záležitostí matematizace (statistického zpracování) mnoha měření a tudíž záležitostí matematické teorie. Jinou věcí je typizace určitých procesů nebo vztahů (reálných), u nichž ovšem je stejně nadále nutno počítat s jistou omezenou variabilitou (pravidelností), ale nikoli s naprostou totožností (invariabilitou, invariancí) jednotlivých případů.
(Písek, 150227-2.)
vznik lístku: únor 2015