Каков наибольший диапазон порядков?

Есть известное утверждение о том, что «40 dp PI достаточно, чтобы рассчитать длину окружности наблюдаемой Вселенной до ширины атома водорода».

Я не знаю точности и подробностей утверждения, но оно побудило меня полюбопытствовать...

Я предполагаю, что это утверждение (если оно было верным и правильно помнили) эквивалентно утверждению: «Между диаметром Вселенной и диаметром атома водорода существует разница в 40 порядков (десятичной) величины».

Но это не самая большая возможная разница между интересно измеряемыми вещами, потому что диаметр атома водорода не является наименьшей длиной ... мы могли бы уменьшить (протоны, электроны, кварки, планковская длина)

Я недостаточно хорошо знаю астрофизику, чтобы знать, есть ли что-нибудь интересное для описания, большее, чем наблюдаемая Вселенная.

Но кажется, что при рассмотрении длины вы можете прийти к «максимально возможной разнице в порядках».

Но есть и другие вещи, которые можно измерить. Время например.

Итак, вопрос: какая метрика имеет наибольший диапазон порядков, о которых интересно говорить? и насколько велик этот диапазон?

Возможно, вы не знакомы с астрофизикой, но вы сами провели какое-то исследование, чтобы ответить на свой вопрос?
Я бы сказал, что отношение диаметра видимой Вселенной к планковской длине примерно равно 10 71
@AlbertAspect: Как насчет объема видимой вселенной, деленного на объем куба, каждая сторона которого равна длине планки. Будет ли это около 10 ^ (71 * 3)?
@ Джеймс Я считаю, что он просит только длину. В любом случае, то, о чем «интересно поговорить», субъективно.
Итак, я определенно говорю не ТОЛЬКО о длине, мой вопрос конкретно о том, какие ДРУГИЕ показатели имеют большие диапазоны. Громкость была бы вполне приемлемой. Но да, "интересный" момент - это суть... и я думаю, о чем я спрашиваю... какие самые большие/самые маленькие вещи существуют/обсуждаются в различных метриках?
т.е. кто-нибудь говорит о планковском объеме? Кто-нибудь говорит об объеме Вселенной?
Есть около 10 80 барионов в наблюдаемой Вселенной.
И о 10 120 порядков между наблюдаемой космологической постоянной и какими элементарными соображениями о значениях энергии вакуума следует руководствоваться
10 10 375 количество различных вселенных по данным этих ребят arxiv.org/pdf/0910.1589.pdf
10 120 отдельные партии в шахматы (нижняя граница)
В Википедии есть статьи о порядках для различных величин: en.wikipedia.org/wiki/Template:Orders_of_magnitude .
Это не диапазон, но здесь следует отметить относительную силу гравитации и электромагнетизма. Гравитация О ( 10 40 ) раз слабее. И гравитация, и электромагнетизм подчиняются законам обратных квадратов.
@Bop_Bee - это величина ошибки в наших в остальном лучших теориях по сравнению с реальностью. Да, это, возможно, самая большая ошибка в любой теории, которую когда-либо не отправляли сразу на свалку плохих идей.

Ответы (5)

Ваш вопрос довольно расплывчатый, но я ограничу его значением: какое физическое свойство имеет самый большой диапазон измеряемых значений. Это все еще, вероятно, субъективно, но в любом случае это немного более управляемо и забавно думать об этом.

Вот одна из возможностей: диапазон измеренных периодов полураспада радиоактивных изотопов (см. вики-список) . Самый короткий измеренный период полураспада (у водорода-7) составляет порядка 10 − 23 секунд, а самая длинная (у теллура-128) порядка 10 31 секунд, так что они охватывают в общей сложности 54 порядка величины.

Это как-то нелепо. Это больше, чем соотношение между размером протона и размером наблюдаемой Вселенной, которые разделены всего лишь 41 порядком (может быть, это то, о чем должна говорить ваша цитата?), и речь идет о разнице между планковской длиной и световым годом (!). Забавно думать о том, какие экспериментальные задачи должны заключаться в проведении измерений на обоих концах этого спектра. Оба конца (особенно долгосрочный конец) ограничены экспериментальными возможностями, так что это не слишком далеко от списка диапазона времени, в котором мы можем что-либо измерить. Естественно, это означает, что он может быть изменен. Например, мы долго искали распад протона, но все, что мы можем сказать прямо сейчас, это то, что время жизни должно быть больше порядка 10 39 секунды. Если мы когда-нибудь его найдем, эта дальность выстрелит как минимум еще в сто миллионов раз больше.

Время распада экспоненциально связано с размером потенциального барьера, который необходимо «туннелировать», чтобы произошел распад. Вы, конечно, можете раздавить любой диапазон, взяв логарифмы, но в этом случае логарифм имеет очень важный физический смысл.
@ nigel222 Да, я явно подчеркнул этот момент в другом недавнем вопросе: physics.stackexchange.com/questions/312406/… . Аналогичные замечания относятся к проводимости, которая во многих изоляторах будет масштабироваться примерно как е − л где L - макроскопический размер системы, и его можно рассматривать (в модели сильной связи) как электроны, туннелирующие с места на место. Можно с уверенностью сказать, что большинство физических величин, которые конкурируют с ними, также будут иметь аналогичную экспоненциальную зависимость от некоторого параметра.
а крайним пределом является продолжительность жизни черной дыры, которая в конечном итоге испарится, излучая излучение Хокинга. Так и будет, если теория верна. Это ненаблюдаемо, по крайней мере, по двум причинам, которые я могу придумать.

Удельное сопротивление имеет весьма впечатляющий диапазон — например, удельное сопротивление тефлона составляет около 10 30 раз превышает удельное сопротивление меди.

Поэтому я думаю, что «удельное сопротивление различных материалов» может быть победителем или, по крайней мере, претендентом на большинство порядков отношения величин, которые могут и часто возникают естественным образом в повседневной жизни .

Вы недооцениваете себя. Вы пропустили сверхпроводники, сопротивление которых не превышает нуля, поскольку электрический ток продолжается «вечно» или, по крайней мере, до тех пор, пока жидкий гелий не будет доставлен слишком поздно!
Для любой величины, которая может быть нулевой или отличной от нуля, она охватывает бесконечность различных порядков. Это своего рода обман. Так что я скажу, что «ненулевые сопротивления» — мой ответ без обмана.

Измеренные объемные барионные плотности различаются примерно на 45 порядков - от примерно 10 18 кг/м 3 в нейтронных звездах до 4 × 10 − 28 кг/м 3 для вселенной в целом.

Наблюдаемая энергия отдельной частицы интересна, потому что энергия (и частицы) фундаментальны.

С одной стороны, обсерватория IceCube заявила об обнаружении нейтрино с энергией 0,001 эВ. Я не уверен, имеет ли значение разница энергий, но эффект Мессбауэра означает, что изменение энергии, возникающее из-за доплеровского сдвига гамма-квантов от радиоактивного источника, движущегося со скоростью несколько сантиметров в секунду, можно обнаружить: это разница энергий менее 10 − 5 эВ.

На другом полюсе находятся космические лучи «OMG» с энергиями, превышающими 10 20 эВ. Мы не можем быть абсолютно уверены, что это одиночные протоны. Механизм генерации таких частиц трудно представить (и он должен находиться в непосредственной близости от нашей галактики!). Возможно, он выбрасывает атомные ядра, а не протоны, и в этом случае нам следует вычесть пару порядков для безопасности.

Во всяком случае, это как минимум 23 порядка, а то и больше.

Мы, конечно, можем регистрировать электромагнитное излучение с частотами в несколько герц и, может быть, ниже, и надо полагать, что это соответствует фотонам фемтоэВ. Однако мы не смогли обнаружить ни одного такого фотона, только эффект их большого коррелированного количества.

Температура , достигаемая в искусственных экспериментах, колеблется от половины нанокельвина до пяти теракельвинов (кварк-глюонная плазма), или на 22 порядка.

Температура в начале Вселенной была намного выше, но поскольку Вселенная была непрозрачна в первые дни своего существования, любая попытка «измерить» эту температуру должна быть теоретическим выводом из других наблюдений. Возможно, порядка планковской температуры 1,4 × 10 32 К , выше которого неясно, имеет ли какое-либо значение «температура».

Но есть разные способы определения температуры, и при некоторых определениях можно создавать системы, в которых «температура» достигает бесконечности, становится отрицательной и начинает приближаться к нулю с другой стороны! Отрицательные термодинамические температуры являются мерой инверсий населенностей, присутствующих в любой активной среде. Да, возможно, это обман, с точки зрения этого вопроса.

Каков наибольший диапазон порядков?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v