یادداشت علمی ثابت های بنیادی فیزیک براساس آخرین تنظیمات سال 1986

علم کاربردی اوزان و مقادیر (سنجه شناسی) در طی 20 سال اخیر ارتباط و پیوند حیرت آوری با فیزیک اتمی‘ فیزیک مولکولی و فیزیک حالت جامد پیدا کرده است. از یک طرف تکنیک های دقیق اندازه گیری فرکانس امواج الکترومغناطیسی در طول موجهای نواحی مادون قرمز و نور مرئی به درجه ای از دقت رسید که واحد ‹‹متر›› براساس ‹‹فاصله ای که نور در یک زمان معین طی می کند››‘ تعریف مجدد شد. از طرف دیگر‘ ارتباط مستقیم فواصل صفحات شبکه ای بلورها و طول موج امواج الکترومغناطیس‘ بهبود قابل ملاحظه ای در تعیین عدد آووگادرو به وجود آورد. بسیاری از تحولات دیگر‘ نظیر پیشرفت چشمگیر در دقت اندازه گیری ممان مغناطیسی ناهنجار الکترون و پدیده های وابسته به آن نیز به وقوع پیوسته که اثر مستقیم برعلم سنجه شناسی داشته است. ولی برجسته ترین و چشمگیرترین پیشرفت سنجه شناسی موقعی به وقوع پیوست که کلاؤس فون کلیستینگ در سال 1980‘ کوانتیزاسیون هدایت الکتریکی (و مقاومت الکتریکی) را در نیمرساناها مشاهده کرد و در اثر این کشف‘ اندازه گیری مستقیم ثابت ساختمان ریز به طریق ماکروسکپی و با دقت زیاد امکان پذیر شد.
به خاطر همین پیشرفت ها و نیز در دسترس قرار گرفتن نتایج بسیار دقیق تعداد زیادی کارهای تجربی و تئوری‘ یک بار دیگر لازم شد تا در سال 1986 در مقادیر عددی و میزان دقت ثابت های فیزیک تجدید نظر شود (Cohen & Taylor, 1987 a & b & c & d; Taylor, 1987). آخرین تنظیمات ثابت های فیزیک قبلاً در سال 1973 انجام شده بود (Cohen & Taylor, 1973) .
جدول 1 مقادیر عددی ثابت های بنیادی فیزیک و شیمی را بر اساس آخرین تنظیمات سال 1986 (به روش حداقل مجموع مجذورات اختلافها) نشان می دهد. در جدول 2 بعضی مقادیر مرتبط با جدول 1 که در تنظیمات 1986 مستقیماً دخالت داشته اند ولی خودشان ثابت های بنیادی تلقی نمی شوند‘ آورده شده اند.
دقت مقادیر توصیه شده 1986 تقریباً 10 مرتبه بهتر از دقت مربوط به سال 1973 است. در بعضی موارد دقت ها بهتر از این هم شده است‘ مثلاً ‘ دقت های mp/me و a تقریباً 20 برابر و دقت ثابت ریدبرگ تقریباً 60 برابر شده است. چشمیگیرترین نکته تجدیدنظر 1986‘ تغییر مقدار عددی برخی از ثابت های بنیادی فیزیک نظیر e/h2 و غیره است. بعضی از مقادیر توصیه شده 1973 و 1986 و نیز تغییر مقادیر آنها در جدول 3 آورده شده است.
در خاتمه متذکر می شود که جداول زیر نتیجه تلاش پنج ساله عده زیادی متخصص از آزمایشگاههای معتبر فیزیک و سنجه شناسی دنیا است که امید می رود مورد پذیرش و استفاده دانشمندان قرار گیرد.