¿Hay constantes físicas distintas de la velocidad de la luz?

Hay muchas constantes. Y la mayoría de ellos dependen de una forma u otra de la otra. Por ejemplo, la definición de Fuerza de corriente electromagnética (Ampère) se define como la corriente que necesita para que dos cables, separados por 1 metro de vacío, sientan una fuerza de 1 Newton debido al otro cable. Obviamente, esta definición de Ampere depende en gran medida de la definición de metro y Newton. E incluso sobre qué tan bien podemos obtener el vacío.

Esta interconexión de constantes puede causar todo tipo de problemas. el Newton se define como la fuerza que siente un objeto de 1 kilogramo (en el campo gravitacional de nuestra tierra). Pero sabemos que este campo gravitacional difiere en diferentes lugares, tampoco podemos tener un objeto que se defina como un kilo y medir todo de acuerdo con eso.

Es por eso que se pone mucho trabajo en la estandarización (creo que el nombre es) de nuestro sistema de unidades. Hay algunas constantes fundamentales en nuestro universo. Por ejemplo, la velocidad de la luz, la constante de Planck, la constante gravitacional de Newton. Todos estos son (hasta donde sabemos, fundamentalmente independientes)

Entonces, lo que debe hacer es encontrar algunas de esas constantes independientes (tan poco como sea necesario), a partir de las cuales puede determinar todas las demás. Luego, con mucho cuidado, mides esas constantes. Luego define las constantes para tener ese cierto valor. Y trabajar desde allí.

Si completa este procedimiento, puede expresar cada unidad en términos de unas pocas constantes fundamentales, de modo que todo esté exactamente determinado. Por supuesto, usar esto para medir algo puede ser difícil, pero al menos tendríamos un marco que es igual para todos. Eso es progreso.

Solo para agregar mi propia perspectiva:

Hay, en mi opinión, varios tipos de constantes físicas. La velocidad de la luz es un ejemplo de una constante física que existe porque nuestra experiencia diaria nos llevó a elegir unidades que parecen extrañas desde otra perspectiva.

La velocidad de la luz hace una asociación entre la distancia espacial (metros) y la distancia temporal (segundos). Día a día, el espacio y el tiempo parecen muy diferentes. Por ejemplo, podemos subirnos a un automóvil y cambiar de repente la velocidad a la que nos movemos por el espacio, pero no tenemos una máquina similar que cambie notablemente la velocidad a la que nos movemos a través del tiempo. En realidad, sin embargo, esto no es cierto; el auto cambia nuestra velocidad a través del tiempo (a través de los efectos de dilatación del tiempo), es solo que el efecto es muy pequeño porque nos movemos mucho más lento que la velocidad de la luz. Si fuéramos a una fracción apreciable de la velocidad de la luz (por ejemplo, 500 millones de millas por hora) notaríamos los efectos de dilatación del tiempo tanto como notaríamos el hecho de que nos estamos moviendo a través del espacio.

Si toda nuestra experiencia involucrara movernos a 500 millones de millas por hora, nos sentiríamos bastante tontos midiendo nuestras distancias en el espacio con millas y nuestras distancias en el tiempo con horas, ya que por una unidad de tiempo, estaríamos viajando millones de millas a través de espacio pero solo cientos de segundos a través del tiempo. Sería como si midiera las distancias norte sur en pulgadas y este / oeste en millas náuticas, ¡ridículo! En cambio, elegiríamos medir nuestro viaje a través del tiempo y el espacio usando la misma unidad, llamándola L. ¿Cuál es la velocidad de la luz en estas unidades? Es [matemáticas] c = \ frac {1L} {1L} = 1 [/ matemáticas]. Bueno, eso no es una constante física en absoluto, más de lo que hay una constante física que me dice cómo relacionar las millas recorridas al norte con las millas recorridas al oeste.

En mi opinión, esta es la mejor manera de pensar en constantes físicas dimensionadas ; nos dicen cuán lejos estamos de la escala donde dos cosas que nos parecen diferentes son realmente lo mismo (en otras palabras, son una relación de la escala de nuestra experiencia cotidiana a la escala fundamental para esa cantidad) . Se puede decir la misma historia para la constante de Boltzmann (se calienta lo suficiente y Joules y Kelvin realmente miden lo mismo), la constante de Planck (para distancias suficientemente pequeñas, la frecuencia de una onda es lo mismo que la energía) y la constante eléctrica (para escasa carga suficiente, un Farad es lo mismo que una distancia de separación). Podría haber habido más: por ejemplo, si la tierra fuera extremadamente lisa y nunca aprendiéramos a construir aviones, podríamos haber tenido alguna distancia constante de relación arriba / abajo a distancia en el plano del suelo.

Entre muchas otras, las constantes que definen las cuatro fuerzas fundamentales.