В последующей группе были уже не только физики: наряду с И. Ньютоном и Н. Бором туда вошли Ч. Дарвин, 3. Фрейд, И. Кант, Ф. Достоевский, К. Маркс, Бетховен и др. К таким опросам нельзя относиться чересчур серьезно: в других странах или в иное время они дали бы несколько отличные результаты, но общая тенденция, можно думать, должна была бы сохраниться. (Из нашей прошлой истории можно вспомнить бурную полемику вокруг стихотворения Бориса Слуцкого «Физики и лирики» и фильма М. Ромма «Девять дней одного года» в конце 50-х-начале 60-х гг. XX в.)
1. В ядерной физике и в космогонии приходится пользоваться очень большими цифрами и выписывать их названия становится затруднительным. Ну как, скажем, назвать цифру с 26 нулями? Поэтому принято использовать сокращенную запись в виде степени числа:
1 тысяча = 1 000 → 103
1 миллион = 1 000000 → 106
1 миллиард (или биллион) = 1 000 миллионов → 109 и т. д.
Аналогичные правила позволяют записывать малые доли чисел:
1 тысячная часть = 1:1000 → 10-3
1 миллионная часть = 1:1000000 → 10-6
1 миллиардная часть → 10-9 и т. д.
2. Единицей работы и энергии в международной системе единиц является джоуль. Однако, это слишком большая величина при рассмотрении, скажем, энергии одного электрона. Поэтому энергию в атомной физике принято измерять в электронвольтах, эВ: это энергия, приобретаемая электроном, прошедшим разность потенциалов в один вольт (в сокращенной записи единиц первая буква фамилии пишется большой). Величина эВ очень мала в сравнении с используемыми в обыденной жизни, одному джоулю соответствует 6,25· 1018эВ. Для ионизации атома, т. е для освобождения электрона, нужна энергия в несколько эВ. Но в ядерных процессах энергии намного большие, они измеряются в тысячах, миллионах, миллиардах, триллионах эВ. Таким образом определяются:
1 КэВ = 103 эВ, 1 МэВ = 106 эВ, 1 ГэВ = 109 эВ, 1 ТэВ = 1012 эВ.
3. Согласно формуле Эйнштейна E = mc2, каждой величине массы сопоставляют энергию. И оказывается, что гораздо удобнее измерять массу частиц именно в терминах энергии — при этом отпадает необходимость в выписывании длинных цифр. Ниже, для справок, значения массы электрона и протона приведены в обычных и в энергетических величинах.
4. В обыденной жизни температуру измеряют в градусах, но, поскольку температура — это мера средней кинетической энергии, ее можно измерять в единицах энергии. Для этого нужно умножить температуру в градусах на к = 1,38 · 10-23 Дж/К — постоянную Больцмана. При этом энергия в 1 эВ соответствует температуре 11 400 °C.
5. Приведем для справок примерные значения некоторых физических величин:
NA = 6,02·1023 моль-1 —число Авогадро, т. е. число молекул в одном моле, в массе вещества, равной его молекулярному весу в граммах;
с = 3 · 108 м/с — скорость света в пустоте;
е = 1,6 · 10-19 кулон — величина заряда электрона;
ћ = 1,05 · 10-34 Дж · с — постоянная Планка;
α = е2/с = 1/137 — постоянная тонкой структуры;
k = 1,38 · 10-23 Дж/К — постоянная Больцмана;
mе = 9,1 · 10-28 г ~ 0, 51 МэВ — масса электрона;
mр = 1,67 · 10-24 г ~ 0,938 ГэВ — масса протона;
G = 6,67 · 10-8 см3/г · с2 — гравитационная постоянная;
1 световой год (св. год) ~ 1013 км,
1 парсек (пк) ~ 3 св. год, 1 Мпс = 106 пс ~ 3 · 1019 км.
Первую часть[70] этой книги мы начали со слов великого детектива Шерлока Холмса: «Я не раз говорил вам, что когда вы удалите невозможное, то все, что останется, должно быть правдой — как бы оно ни казалось невероятным». Именно они должны быть признаны символом веры, и именно это мы старались показать на протяжении всей книги, которую вы прочли или просмотрели.
70
Перельман М. Е. Наблюдения и озарения, или Как физики выявляют законы природы: От Аристотеля до Николы Теслы. М.: URSS, 2012.