Habe ich herausgefunden, wie man die Masse des Protons nur mit ganzen Zahlen berechnet? [abgeschlossen]

Könnte es möglich sein, dass die Masse des Protons durch eine Reihe ganzzahliger Folgen berechnet werden kann? Oder ist das nur eine Kuriosität?

Bearbeiten 18. September 2019 --- Die jüngste Masse des Protons ist von dieser Summierung abgewichen. Es ist eine Kuriosität!

m = 1 1 ( m 2 + 1 ) 2 m =

NSum[1/Pochhammer[m^2+1,2m], {m,1,\[Infinity]}, WorkingPrecision -> 50]

Bearbeiten Sie die ersten acht Ziffern ab 2016. Frage bei math.SE Die
ersten sieben Ziffern entsprechen der Masse des Protons in Kilogramm.
1.6726218229590580987863882056891582636342622102204 × 10 27
1.672621 × 10 27 - aus OEIS überarbeitet am 15.11.12
1.672621777 × 10 27 - aus Wikipedia

Was heißt, dass irgendwann in der Zukunft die Masse des Protons nicht durch Addieren genauer gemacht wird 4.5 × 10 35 zur aktuellen Nummer?

Bearbeiten, um die Motivation zu erklären

Immer wenn ich ein Ergebnis erhalte, das ich nicht erkenne, schaue ich es auf OEIS nach. Ich habe diese Nummer gefunden.

Ich habe auf Mathematica.SE mit der Absicht gepostet, um Rat zu fragen, wie man beweisen kann, dass es konvergiert. Das würde diese Zahl zu einer Konstante machen.

Wenn dies ein "Zufall" oder das Ergebnis "kleiner Zahlen" ist, lohnt es sich immer noch, es zu untersuchen.

Bearbeiten: Es konvergiert.

Abschließende Gedanken

f p = 0,16726218229590580987863882056891582636342622102204

ist der 0-dimensionale Wert eines Fraktals, das als Hilbert-Kurve bekannt ist .

So erhalten Sie den minimalen dreidimensionalen Wert: f × 10 ( ( d ich m e n s ich Ö n + 1 ) ! ) wo 0 d ich m e n s ich Ö n 3 .

Daraus ergibt sich der Wert für a 1 × 1 × 1 Würfel (zufälligerweise die Definition des Gramms.)

Kilogramm erhalten: f × 10 ( ( d ich m e n s ich Ö n + 1 ) ! + 3 ) .

Ich gehe davon aus, dass die Fraktalität der stabilisierende Einfluss auf das Proton ist.

Koda

Ich stimme allen zu, dass ich mich in Bezug auf die Bedeutung dieser Konstante falsch verhalten habe. Ich habe die Konstante auf OEIS A219733 gepostet . Danke für Ihre Geduld.

@IstvánZachar, ich kannte diese Seite nicht. Ich denke, es könnte migrieren.
Nett! Das Problem hierbei ist jedoch, dass die Masse eine dimensionale Größe ist, sodass dieselbe ganzzahlige Darstellung möglicherweise nicht in anderen Einheiten gilt. Es könnte vielleicht nützlicher sein, wenn man versuchen könnte, (sagen wir) das Verhältnis von Protonen- und Elektronenmasse als einen solchen Ausdruck in Form von ganzen Zahlen darzustellen.
Kleiner Punkt: Ein Proton wiegt nicht 167 Gramm.
Sie haben vielmehr das verborgene Geheimnis in der Konstruktion des Urkogramms entdeckt, das zu diesem speziellen Zahlenwert geführt hat!
Jeder – oder zumindest die PDG – weiß, dass die Eigenmasse eines Protons 938,272 (in M e v / c 2 , Natürlich). Worauf Mark, Arnold und ich hinauswollen, ist, dass Sie die Einheit "Kilogramm" behandeln, als ob sie eine grundlegende Bedeutung hätte, obwohl sie ziemlich willkürlich ist.
@FredDanielKline: Wozu "konvergiert" es? Die Protonenmasse ist eine experimentell bestimmte Größe mit endlicher Unsicherheit. Konvergenz macht in dieser Umgebung keinen Sinn: Alles, worauf Sie hoffen können, ist eine Vorhersage, die mit dem aktuellen Wert innerhalb seiner experimentellen Unsicherheit übereinstimmt.
Und um es noch einmal zu wiederholen: Der Wert in Kilogramm ist bedeutungslos. Das kann nichts anderes als ein Zufall sein.
@EmilioPisanty, ich kann nur zeigen, dass es zu einer Zahl konvergiert. Ich kann die unendliche Summe stoppen lassen, wenn eine bestimmte Genauigkeit erreicht ist.
1,6726218229590580987863882056891582636342622102204*10^-27 bis Genauigkeit 50.
Ja, aber wozu konvergiert es ? Es ist sinnlos zu sagen, dass es "gegen die Protonenmasse konvergiert", weil die Protonenmasse ohnehin nur mit endlicher Genauigkeit bekannt ist!
@EmilioPisanty, wenn ich diesen Algorithmus 1958 gehabt hätte, als ich in der High School war, würden wir diese Zahl mit 1,67339 * 10 ^ -27 vergleichen und wir würden die gleiche Reaktion bekommen.
Nein. Sie übersehen die entscheidende Physik des Problems. Bitte lesen Sie die Kommentare und Antworten im Detail und denken Sie über die Physik unserer Aussagen nach, anstatt sich auf die Zahlen zu konzentrieren.
Das ist völlig falsch. Die richtige Protonenmasse ist 1,14610984 × 10 28 Schnecke. Was ist diese Kilogramm-Junk-Wissenschaft?
Fred, das Fazit hier ist, dass ein Kilogramm eine willkürliche Masseneinheit ist, und wenn Sie eine andere Einheit verwenden würden, müssten Sie eine andere Zahl erklären. Die eigentlichen Zahlen in der Physik, die man zu erklären versucht, sind Größen wie das "Verhältnis von Protonenmasse zu Elektronenmasse", die nicht von Einheiten abhängen.
@MitchellPorter, das ist eine zufällige Zahl. Ich denke, die Kilogramm tauchen wegen der Basis 10 auf. Die Formel, an der ich arbeitete, war für eine Erweiterung der FTA für Primzahlen in endlichen Folgen gedacht. Wenn du die ausziehst 10 26 und behalte nur die m 2 Sie haben Zeta(2).
@FredDanielKline: Sie können Dinge auch in Pfund mit der Basis 10 messen, und wenn Sie dies tun würden, hätten Sie ein anderes numerisches Ergebnis. Das Kilogramm ist völlig willkürlich, es ist die Masse von Wasser, einer willkürlichen Substanz, von willkürlichem Volumen. Weitere Informationen finden Sie unter en.wikipedia.org/wiki/Planck_units , um die Ideen zu erhalten, auf die andere anspielen und Verhältnisse wie Protonenmasse zu Elektronenmasse erwähnen.
Off Topic, wie hast du in weniger als einer Woche 1kViews für diese Frage bekommen? Meine eigenen Fragen zu Massen-Proxies führen nie zu einer so hohen Anzahl von Aufrufen oder zu einem Reputationsgewinn.
Übrigens, ich weiß, dass ich nicht in chemistry.stackexchange bin, wenn jemand Kilogramm verwendet und niemand Avogadros Zahl nennt.
@arivero, 1k an 1 Tag. Der Rest seitdem. Die Abstimmung war Upvote / Downvote, was mir ein wenig Reputation gibt, aber die Frage nicht ermutigt.
Das erinnert mich an diese einfache Summierung, die ich gefunden hatte und die das Verhältnis von einer Meile zu einem Kilometer ergab...... : ) n = 1 n n + 1 Aber diese 26 erscheint einfach seltsam, willkürlich.
@Fred Kline: Vielleicht ziehen Sie es in Betracht, Ihre Arbeit zu veröffentlichen? Viele mathematische Lösungen aus den vergangenen Jahrhunderten haben ihre Anwendung in der Physik gefunden.
@DominicGuana, eine Veröffentlichung habe ich nicht in Betracht gezogen, weil ich glaube, dass die Zahl keine wirkliche Bedeutung hat.
Ich stimme dafür, diese Frage als nicht zum Thema gehörend zu schließen, da es unmöglich ist, sie ernst zu nehmen.

Antworten (3)

Um Dushyas Kommentar als Antwort zu formalisieren:

Da das Kilogramm eine willkürliche, von Menschen gemachte Einheit ist, ist der tatsächliche Zahlenwert der Protonenmasse in Kilogramm bedeutungslos (d. h. er ist so gut wie sein Wert in Pfund, Unzen, Steinen, Sonnenmassen, MT / c 2 , etc.). Die wahren Naturkonstanten sind dimensionslos: Sie haben in jedem Einheitensystem denselben Wert. So Dimensionskonstanten wie c , , G , und in der Tat m p und m e , sind nicht sehr aussagekräftig und können auf eingestellt werden 1 mit einer vernünftigen Wahl der Einheiten (was ziemlich oft gemacht wird).

Wahre Naturkonstanten sind oft Verhältnisse von Dimensionsgrößen wie die Feinstrukturkonstante,

a = e 2 / 4 π ϵ 0 c ,
die quantifiziert, wie stark die elektromagnetische Wechselwirkung auf einer Quantenskala ist. In Bezug auf die Masse sind die Konstanten, die Sie vorhersagen möchten, Dinge wie das Verhältnis m p / m e 1800 , usw.

In Anbetracht dessen ist die Formel, die Sie gefunden haben, nur ein Zufall: eine Folge der Tatsache, dass wir als unsere grundlegende Masseeinheit die Masse eines Wasserwürfels gewählt haben, dessen Seiten ein Hundertmillionstel eines Viertels eines Meridians messen.


EDIT angesichts des langen Kommentarthreads:

@Fred, lass mich versuchen, das ein wenig umzuformulieren, um zu sehen, ob ich die Willkür, über die wir sprechen, gut an die Oberfläche bringen kann. Die reelle Zahl, die Sie entdeckt haben, ist die Umkehrung der von Ihnen geposteten:

10 26 m = 1 1 ( m 2 + 1 ) 2 m 5,978638 × 10 26 ,
was innerhalb des experimentellen Fehlers die Anzahl der Protonen und Neutronen annähert, die - auf Meereshöhe und bei "Raumtemperatur" - in eine kubische Kiste mit einer Seitenlänge von etwa einer Hand passen, die diese bestimmte übliche Chemikalie enthält, die Sie in Trinkbrunnen, Küchenspülen, Seen und sogar ziemlich oft vom Himmel (auf der Erde) fallen. 

Da das Proton wirklich ziemlich grundlegend ist, muss jeder stabilisierende Einfluss der Fraktalität die Größe der Erde, ihr vorherrschendes Klima vor hundert Jahren, den Wasserreichtum darin und den detaillierten chemischen Zustand der Gehirne einer Reihe berücksichtigen von hauptsächlich französischen Gentlemen, die sich vor einiger Zeit hingesetzt haben, um zu versuchen, Einheitensysteme (die immer willkürlich sind) zumindest einfach zu handhaben.

Dies ermöglicht Ihnen eine Vorhersage – die Bedeutung der Übereinstimmung sagt Ihnen ungefähr die Anzahl der Versuche, die Sie unternommen haben, um eine solche Übereinstimmung zu erzielen. Das Verhältnis der Masse eines Protons zur Masse eines Stahlzylinders in Paris wurde durch die Psychologie einiger französischer Revolutionäre bestimmt.

Aber von der Genauigkeit, die Sie erhalten, können Sie zu 99,99 % sicher sein, dass Sie automatisch eine automatische Suche nach Hunderttausenden von ganzzahligen Folgen durchlaufen haben, wahrscheinlich indem Sie die Datenbank durchgegangen sind, und mit einer Liste von etwa 100 physikalischen Konstanten verglichen haben. Wenn man eine solche Suche durchführt, sollte man die Anzahl der Versuche angeben.

Ein historischer Fall, in dem so etwas von Bedeutung war, war, als Menschen im frühen 19. Jahrhundert dies bemerkten 1 ϵ 0 μ 0 = c . Dies kam damals überraschend (das Einheitensystem hat es nicht wie heute zu einer Definition gemacht, noch war es aus dem Relativitätspostulat ersichtlich). Es gibt nicht viele Fälle mehr, in denen Numerologie wie diese von Bedeutung ist.

Ich bin mir nicht sicher, ob eine formelle Durchsuchung durch eine Person durchgeführt wurde; Wenn es eine Suche war, eine Suche nach was? Die Endwerte von m; und es hat bei 3 aufgehört? Es könnte wahrscheinlicher sein, dass ein Haufen Mathematiker unabhängig voneinander einen Haufen Berechnungen durchführt; das Ergebnis von einem kommt einem bekannt vor; und diese Person postet die Frage hier.
@claytontstanley: Ich glaube, der Kollege hat eine systematische Suche in der Datenbank ganzzahliger Folgen durchgeführt. Ich habe die Möglichkeit eines verteilten Unfalls in Betracht gezogen, es ist natürlich möglich, aber ich halte es in diesem Fall für unwahrscheinlich. Um 7 übereinstimmende Ziffern zu erhalten, müssen 10.000 Personen jeweils hundert verschiedene Sequenzen durchsuchen, das bezweifle ich. Es ist auch eine Verwendung von Mathematik und der Datenbank für ganzzahlige Folgen, also war es vielleicht ein Werbegag eines Wolfram-Mitarbeiters. Wer weiß.
Es ist nichts anderes als die Summe der Kehrwerte der Produkte der Zahlen zwischen aufeinanderfolgenden Quadraten.
@FredDanielKline: Und ich bin mir sicher, dass es sich um eine der ungefähr Millionen ganzzahligen Sequenzen in der Datenbank handelt.
Tanquam ex ungue leonem. Ich wusste nach den ersten beiden Zeilen, ohne die Signatur zu sehen, dass ich Ron (+1) las.

nein, ich fürchte, Sie haben keine physikalisch relevante Beziehung entdeckt, bis Sie beweisen, was die Beziehung zwischen der Reihe und den Begriffen ist, die die Theorie im UV definieren (wie z g 3 in gewissem Maßstab μ , m u , d , elektromagnetische Korrekturen...). Ich wäre viel beeindruckter, wenn Sie gleichzeitig eine ähnliche Formel für die Neutronenmasse bekommen könnten, die neben den kleinen Auf- und Ab-Quarkmassen und der elektrischen Ladung "fast" wie ein Proton ist. Wie gesagt, diese Dinge sollten in Ihre Formel eingehen, um Ihnen zu geben m p r Ö t Ö n m n e u t r Ö n .

Nun ja, aber Sie könnten argumentieren, dass dies etwas über die starke Kraft oder das Proton oder was auch immer aussagt, bis zu dem Punkt, an dem Sie das Brechen der Isospin-Symmetrie berücksichtigen müssen. Der Grund, warum dies ein Abzug ist, ist nicht die Protonen-/Neutronen-Asymmetrie – es ist, dass reine Mathematik Ihnen nichts über in Kilogramm gemessene Mengen sagen kann.
vielleicht habe ich nicht richtig geschrieben, was ich betonen wollte: obwohl Sie mit einer verbesserten Formel aufwarten, die es gibt m p r Ö t Ö n in Bezug auf zB m W (anstelle einer zufälligen Masseneinheit wie kg) bedeutet es mir immer noch nichts, bis Sie zeigen, wie die Terme in der Reihe aus QCD entstehen. Die Leute vergessen oft, dass wir die Theorie hinter den starken Wechselwirkungen (zumindest bis zu Energien von wenigen TeV) sehr gut kennen, die QCD ist, die durch physikalische Größen wie definiert wird Λ Q C D , m u , d , θ Q C D .
noch ein kommentar: es ist einfach verdammt schwer zu berechnen m p r Ö t Ö n von Grund auf, mehr nicht. Wenn Sie mit einer Formel kommen und nichts anderes sagen, als zeigen, dass es mit dem gemessenen Wert übereinstimmt m p r Ö t Ö n dann ist es so ziemlich so, als würde man die Protonenmasse (auf sehr erfundene Weise) neu angeben, anstatt sie zu erklären.
sicher, aber es wurden sicherlich physikalische Entdeckungen gemacht, indem man „Unfälle“ in Daten fand (normalerweise physikalische Größen, die nicht von einer angenommenen unabhängigen Variablen abhängen) und dann theoretische Erklärungen für diese Unfälle fand. Wenn (zum Beispiel - ich erfinde Dinge) Sie eine Beziehung hatten wie m p = ( 1 e π ) m n oder was auch immer, es könnte möglicherweise ein Grund sein, die Antwort in QCD oder Modifikationen davon zu suchen.