К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ЗНАЧЕНИЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ

[Konstantin1953 0]

в рамках: LIX Международной научно-практической конференции «Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований» (Россия, г. Новосибирск, 25 января 2023 г.) опубликована моя статья К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ЗНАЧЕНИЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ

https://sibac.info/conf/technology/50/279390

Целью данной работы является уточнение расчетно-аналитическим путем Ньютоновской гравитационной постоянной G, Планковской длины ℓ_P и некоторых других фундаментальных физических констант на основе значений фундаментальных констант и их стандартных неопределенностей, рекомендуемых CODATA 2018. В основе метода лежит использование соотношения величин физических единиц международной СИ и вспомогательной системы единиц эквивалентной СИ, основными единицами которой являются только метр и секунда. Результатом исследования стали значения гравитационной постоянной, Планковской длины и Планковской массы на восемь порядков точнее рекомендуемых CODATE значений, а значения постоянной тонкой структуры, электрической постоянной, магнитной постоянной и характеристического сопротивления вакуума на тринадцать порядков.

Так,  например,  получено  значение  гравитационной   постоянной  с относительной стандартной неопределенностью .

Очень хотелось бы узнать мнение профессиональных метрологов

С уважением К.Никоненко

Пожалуйста, не забудьте правильно оформить цитату:
Никоненко К.Л. К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ЗНАЧЕНИЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ // Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований: сб. ст. по матер. LIX междунар. науч.-практ. конф. № 1(50). – Новосибирск: СибАК, 2023. – С. 26-59.

[libra 558]

1 час назад, Konstantin1953 сказал:

в рамках: LIX Международной научно-практической конференции «Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований» (Россия, г. Новосибирск, 25 января 2023 г.) опубликована моя статья К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ЗНАЧЕНИЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ

https://sibac.info/conf/technology/50/279390

Целью данной работы является уточнение расчетно-аналитическим путем Ньютоновской гравитационной постоянной G, Планковской длины ℓ_P и некоторых других фундаментальных физических констант на основе значений фундаментальных констант и их стандартных неопределенностей, рекомендуемых CODATA 2018. В основе метода лежит использование соотношения величин физических единиц международной СИ и вспомогательной системы единиц эквивалентной СИ, основными единицами которой являются только метр и секунда. Результатом исследования стали значения гравитационной постоянной, Планковской длины и Планковской массы на восемь порядков точнее рекомендуемых CODATE значений, а значения постоянной тонкой структуры, электрической постоянной, магнитной постоянной и характеристического сопротивления вакуума на тринадцать порядков.

Так,  например,  получено  значение  гравитационной   постоянной  с относительной стандартной неопределенностью .

Очень хотелось бы узнать мнение профессиональных метрологов

С уважением К.Никоненко

Пожалуйста, не забудьте правильно оформить цитату:
Никоненко К.Л. К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ЗНАЧЕНИЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ // Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований: сб. ст. по матер. LIX междунар. науч.-практ. конф. № 1(50). – Новосибирск: СибАК, 2023. – С. 26-59.

  Вы использовали для расчета стандартной неопределенности по типу А формулу 

Не рассматривали замену знаменателя на L*(L-1,5), при L<=10?

Изменено 10 Февраля 2023 пользователем libra

[Konstantin1953 0]

Не рассматривал, поскольку расчеты проводились при L больше 10 (L=45)

[Данилов А.А. 1991]

2 часа назад, Konstantin1953 сказал:

в рамках: LIX Международной научно-практической конференции «Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований» (Россия, г. Новосибирск, 25 января 2023 г.) опубликована моя статья К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ЗНАЧЕНИЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ

https://sibac.info/conf/technology/50/279390

Целью данной работы является уточнение расчетно-аналитическим путем Ньютоновской гравитационной постоянной G, Планковской длины ℓ_P и некоторых других фундаментальных физических констант на основе значений фундаментальных констант и их стандартных неопределенностей, рекомендуемых CODATA 2018. В основе метода лежит использование соотношения величин физических единиц международной СИ и вспомогательной системы единиц эквивалентной СИ, основными единицами которой являются только метр и секунда. Результатом исследования стали значения гравитационной постоянной, Планковской длины и Планковской массы на восемь порядков точнее рекомендуемых CODATE значений, а значения постоянной тонкой структуры, электрической постоянной, магнитной постоянной и характеристического сопротивления вакуума на тринадцать порядков.

Так,  например,  получено  значение  гравитационной   постоянной  с относительной стандартной неопределенностью .

Очень хотелось бы узнать мнение профессиональных метрологов

С уважением К.Никоненко

Пожалуйста, не забудьте правильно оформить цитату:
Никоненко К.Л. К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ЗНАЧЕНИЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ // Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований: сб. ст. по матер. LIX междунар. науч.-практ. конф. № 1(50). – Новосибирск: СибАК, 2023. – С. 26-59.

Добрый день!

Пока некольких вопросов:

1. Почему использовали CODATA? Если для основных переопределенных единиц величин (см. брошюру BIPM) неопределенность =0, то для производных единиц величин не факт, что оценки неопределенности, приведенные в CODATA, останутся без изменений

2. Применение метода приведения, предложенного Рабиновичем С.Г, вошедшим в МИ 2083, к оценке неопределенности измерений некорректно. Почему не использована методика оценки неопределенности из ГОСТ серии 34100?

[libra 558]

21 минуту назад, Konstantin1953 сказал:

Не рассматривал, поскольку расчеты проводились при L больше 10 (L=45)

По критерию Аббе проверяли?

[Konstantin1953 0]

1. В брошюре BIPM :

https://www.bipm.org/documents/20126/41483022/SI-Brochure-9.pdf/fcf090b2-04e6-88cc-1149-c3e029ad8232?version=1.21&t=1671101063858&download=true

из использованных в статье величин приведены только точно заданные ФФК, значения которых совпадают со значениями в базе данных для всех областей исследований (CODATA Internationally recommended 2018 values of the fundamental physical constants?

https://physics.nist.gov/cuu/Constants/

Заданные со стандартной неопределенностью значения согласованы между  BIPM и CODATA,  благодаря их тесной связи:

• Рабочая группа CODATA по фундаментальным физическим константам (CODATA-TGFC) участвует в CCU.
• BIPM размещает портал CODATA-TGFC на веб-сайте BIPM и регулярно проводит встречи CODATA-TGFC.
• Д-р Франк Бьелса является членом CODATA-TGFC и представителем BIPM.

CODATA — это комитет по данным Международного научного совета (ISC). CODATA существует для содействия глобальному сотрудничеству в целях повышения доступности и удобства использования данных для всех областей исследований.

Миссия Комитета по данным (CODATA) TGFC состоит в том, чтобы периодически предоставлять научному и техническому сообществу самосогласованный набор рекомендуемых на международном уровне значений основных констант и коэффициентов преобразования физики и химии, основанный на всех доступных соответствующих данных. в данный момент времени.

CODATA-TGFC помогает BIPM в его роли, связанной с развитием SI, которая в настоящее время в значительной степени основана на фиксированных числовых значениях фундаментальных констант. CODATA-TGFC способствует согласованному использованию SI, в частности, выражая рекомендуемые значения скорректированных констант в единицах SI. Точно так же BIPM способствует последовательному использованию последних рекомендуемых CODATA значений основных констант.

Исходя из вышеизложенного,  источник https://physics.nist.gov/cuu/Constants/ для заимствований входных величин для расчета среднего и стандартных неопределенностей предпочтительнее.

 

2. Для переопределения значений и их стандартной неопределенности  для  Планковской длины и постоянной тонкой структуры использована методика ГОСТ 34100.3-2017: Оценивание стандартной неопределенности типа А.  Так, значения n независимых точечных наблюдений рассчитывались через уравнения связи, где входные величины принимали значения, рекомендуемые CODATE  и значения на границах их стандартной неопределенности (согласно п. F.2.3.3 ГОСТ 34100.3-2017).  Расчет среднего значения производился по формуле (3) раздела 4.2 этого ГОСТ. Значение стандартной  неопределенности рассчитывалось по формулам (4) и (5) этого же раздела.

Прочие величины перерассчитывались через уравнения связи с использованием вновь полученных результатов, а их стандартная неопределенность посредством формулы (10) раздела 5 Определение суммарной стандартной неопределенности этого же стандарта.

[libra 558]

1 час назад, Konstantin1953 сказал:

использована методика ГОСТ 34100.3-2017: Оценивание стандартной неопределенности типа А.  

ИМХО: ГОСТу 34100.3-2017 присущи те же недостатки, что и JCGM 100:2008 (GUM):

- заниженная оценка неопределенности по типу А для малого числа опытов;

- неверная оценка стандартного отклонения среднего (без учета дрейфа среднего). 

То есть по форме: оценку неопределенности сделали  верно, а по существу?

[Konstantin1953 0]

вы полагаете число опытов 216, 108 и 45 малым?

Кроме того, возможность использования рекурсивных вычислений позволила сократить дисперсию отклонений с каждым шагом расчетов

[libra 558]

45 минут назад, Konstantin1953 сказал:

вы полагаете число опытов 216, 108 и 45 малым?

Кроме того, возможность использования рекурсивных вычислений позволила сократить дисперсию отклонений с каждым шагом расчетов

 

1 час назад, libra сказал:

- неверная оценка стандартного отклонения среднего (без учета дрейфа среднего). 

http://geum.ru/kurs/kriterii_dlya_isklyucheniya_sistematicheskih_pogreshnostey.php

Или лучше " Таблицы математической статистики"  Л.Н. Большев, В.Н. Смирнов, Москва, "Наука", 1983.

Эльясберг П.Е. Измерительная информация. Сколько ее нужно? Как ее обрабатывать?

https://www.ozon.ru/product/izmeritelnaya-informatsiya-skolko-ee-nuzhno-kak-ee-obrabatyvat-elyasberg-pavel-efimovich-257427722/?sh=PASYehO-TQ

Изменено 11 Февраля 2023 пользователем libra

[Konstantin1953 0]

книгу Эльясберга П.Е. скачал. буду изучать. Спасибо!

[libra 558]

16 часов назад, Konstantin1953 сказал:

книгу Эльясберга П.Е. скачал. буду изучать. Спасибо!

Вы в библиографии указали книгу Ю.В. Линника. Посмотрите на стр. 110 критерий Аббе. Там то же, что и в книге Большева и Смирнова.

[Konstantin1953 0]

провел анализ и пришел к выводу, что критерий Аббе в данной ситуации не применим по следующим причинам:

1. Его предназначение обнаружить наличие или отсутствие систематической ошибки в последовательности прямых измерений. Поэтому важно сравнение соседних значений.

2.В нашем случае каждое из точечных значений (косвенных измерений) есть результат детерминированного расчета по известным уравнениям связи со входными данными из рекомендуемых CODATE значений и последовательность этих значений для оценки систематической ошибки не имеет значения, то есть может быть произвольной.

3.Если индексацию значений полученного в работе массива проводить произвольным образом, то критерий Аббе будет существенно зависеть от выбранного порядка присвоения индексов. При этом значение D(x)  неизменно, а значение Q(x) при случайной  индексации Q(x) стремится к D(x)  при индексации по правилу x(i+1)-xi =min из не проиндексированных   значений   Q(x) будет существенно меньше  D(x), а при индексации по правилу                   x(i+1)-xi=max  из не проиндексированных   значений   Q(x) будет существенно больше   D(x),

Таким образом критерий Аббе выявляет систематическую ошибку в самом способе измерений , а не в их результатах.

[libra 558]

1 час назад, Konstantin1953 сказал:

провел анализ и пришел к выводу, что критерий Аббе в данной ситуации не применим по следующим причинам:

1. Его предназначение обнаружить наличие или отсутствие систематической ошибки в последовательности прямых измерений. Поэтому важно сравнение соседних значений.

2.В нашем случае каждое из точечных значений (косвенных измерений) есть результат детерминированного расчета по известным уравнениям связи со входными данными из рекомендуемых CODATE значений и последовательность этих значений для оценки систематической ошибки не имеет значения, то есть может быть произвольной.

3.Если индексацию значений полученного в работе массива проводить произвольным образом, то критерий Аббе будет существенно зависеть от выбранного порядка присвоения индексов. При этом значение D(x)  неизменно, а значение Q(x) при случайной  индексации Q(x) стремится к D(x)  при индексации по правилу x(i+1)-xi =min из не проиндексированных   значений   Q(x) будет существенно меньше  D(x), а при индексации по правилу                   x(i+1)-xi=max  из не проиндексированных   значений   Q(x) будет существенно больше   D(x),

Таким образом критерий Аббе выявляет систематическую ошибку в самом способе измерений , а не в их результатах.

И как Вы тогда привязываете п. 1.1 и п. 4.2 МИ 2083 к своей работе?

Изменено 17 Февраля 2023 пользователем libra

[Konstantin1953 0]

Косвенное измерение с известными входными данными дает поле для расчета среднего значения выходных данных и , соответственно, для расчета стандартной неопределенности тип А

[Данилов А.А. 1991]

В 11.02.2023 в 12:48, Konstantin1953 сказал:

2. Для переопределения значений и их стандартной неопределенности  для  Планковской длины и постоянной тонкой структуры использована методика ГОСТ 34100.3-2017: Оценивание стандартной неопределенности типа А.  Так, значения n независимых точечных наблюдений рассчитывались через уравнения связи, где входные величины принимали значения, рекомендуемые CODATE  и значения на границах их стандартной неопределенности (согласно п. F.2.3.3 ГОСТ 34100.3-2017).  Расчет среднего значения производился по формуле (3) раздела 4.2 этого ГОСТ. Значение стандартной  неопределенности рассчитывалось по формулам (4) и (5) этого же раздела.

Прочие величины перерассчитывались через уравнения связи с использованием вновь полученных результатов, а их стандартная неопределенность посредством формулы (10) раздела 5 Определение суммарной стандартной неопределенности этого же стандарта.

Не убедили.

Буду цитировать Вас:

1.

 

Цитата

каждое из значений соответствующего косвенного измерения определяется комбинацией значений вышеприведенных величин

 

2.

Цитата

 

С использованием метода приведения для косвенных измерений [5, C. 3-6] ожалуйста, не забудьте правильно оформить цитату:
Никоненко К.Л. К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ЗНАЧЕНИЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ // Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований: сб. ст. по матер. LIX междунар. науч.-практ. конф. № 1(50). – Новосибирск: СибАК, 2023. – С. 26-59.

Хотелось бы знать:

По цитате 1:

а) с помощью каких средств проводилось косвенное измерение?

б) учтена ли неопределенность по типу В этих средств, а также иных величин, влияющих на измерения?

По цитате 2, в которой идет ссылка на метод приведения Рабиновича С.Г. :

где в ГОСТ 34100 предусмотрена возможность использования метода приведения?

Пожалуйста, не забудьте правильно оформить цитату:
Никоненко К.Л. К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ЗНАЧЕНИЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ КОНСТАНТ // Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований: сб. ст. по матер. LIX междунар. науч.-практ. конф. № 1(50). – Новосибирск: СибАК, 2023. – С. 26-59.

[Konstantin1953 0]

По цитате 1

а) с помощью каких средств проводилось косвенное измерение?

 

б) учтена ли неопределенность по типу В этих средств, а также иных величин, влияющих на измерения?

По цитате 2, в которой идет ссылка на метод приведения Рабиновича С.Г. :

В 11.02.2023 в 10:48, Konstantin1953 сказал:

1. В брошюре BIPM :

https://www.bipm.org/documents/20126/41483022/SI-Brochure-9.pdf/fcf090b2-04e6-88cc-1149-c3e029ad8232?version=1.21&t=1671101063858&download=true

из использованных в статье величин приведены только точно заданные ФФК, значения которых совпадают со значениями в базе данных для всех областей исследований (CODATA Internationally recommended 2018 values of the fundamental physical constants?

https://physics.nist.gov/cuu/Constants/

Заданные со стандартной неопределенностью значения согласованы между  BIPM и CODATA,  благодаря их тесной связи:

• Рабочая группа CODATA по фундаментальным физическим константам (CODATA-TGFC) участвует в CCU.
• BIPM размещает портал CODATA-TGFC на веб-сайте BIPM и регулярно проводит встречи CODATA-TGFC.
• Д-р Франк Бьелса является членом CODATA-TGFC и представителем BIPM.

CODATA — это комитет по данным Международного научного совета (ISC). CODATA существует для содействия глобальному сотрудничеству в целях повышения доступности и удобства использования данных для всех областей исследований.

Миссия Комитета по данным (CODATA) TGFC состоит в том, чтобы периодически предоставлять научному и техническому сообществу самосогласованный набор рекомендуемых на международном уровне значений основных констант и коэффициентов преобразования физики и химии, основанный на всех доступных соответствующих данных. в данный момент времени.

CODATA-TGFC помогает BIPM в его роли, связанной с развитием SI, которая в настоящее время в значительной степени основана на фиксированных числовых значениях фундаментальных констант. CODATA-TGFC способствует согласованному использованию SI, в частности, выражая рекомендуемые значения скорректированных констант в единицах SI. Точно так же BIPM способствует последовательному использованию последних рекомендуемых CODATA значений основных констант.

Исходя из вышеизложенного,  источник https://physics.nist.gov/cuu/Constants/ для заимствований входных величин для расчета среднего и стандартных неопределенностей предпочтительнее.

 

2. Для переопределения значений и их стандартной неопределенности  для  Планковской длины и постоянной тонкой структуры использована методика ГОСТ 34100.3-2017: Оценивание стандартной неопределенности типа А.  Так, значения n независимых точечных наблюдений рассчитывались через уравнения связи, где входные величины принимали значения, рекомендуемые CODATE  и значения на границах их стандартной неопределенности (согласно п. F.2.3.3 ГОСТ 34100.3-2017).  Расчет среднего значения производился по формуле (3) раздела 4.2 этого ГОСТ. Значение стандартной  неопределенности рассчитывалось по формулам (4) и (5) этого же раздела.

Прочие величины перерассчитывались через уравнения связи с использованием вновь полученных результатов, а их стандартная неопределенность посредством формулы (10) раздела 5 Определение суммарной стандартной неопределенности этого же стандарта.

Поэтому вопрос о средствах проведения косвенных измерений некорректен. Более достоверных чем использованные в этой статье данных просто нет. В качестве результатов косвенных измерений использовались рекомендуемые CODATE значения и значения  на границах их стандартной неопределенности . 

По цитате 2, в которой идет ссылка на метод приведения Рабиновича С.Г. :

где в ГОСТ 34100 предусмотрена возможность использования метода приведения?

Согласно п.4.1.2  ГОСТ 34100.3-2017: "Входные величины можно рассматривать как измеряемые величины", а согласно п.4.1.3 этого же стандарта ко второй группе входных величин относятся "величины , значения и неопределенности которых  получены из сторонних источников."  то есть в совокупности  с порядком оценивания стандартной неопределенности по типу А, описанной в п.4.2 этого же стандарта метод приведения, описанный в  п.4  МИ 2083-90 ГСИ, является частный случаем описанного в ГОСТ 34100.3-2017 порядка.

Именно так рассчитывались уточненные значения планковской длины и постоянной тонкой структуры.

Стандартные неопределенности для других уточненных величин, рассчитанных на основе уточненных значений планковской длины и постоянной тонкой структуры через приведенные в статье уравнения связи, рассчитывались как суммарная стандартная неопределенность согласно раздела 5 ГОСТ 34100.3-2017 об этом я уже говорил выше.

[libra 558]

45 минут назад, Konstantin1953 сказал:

По цитате 1

а) с помощью каких средств проводилось косвенное измерение?

 

б) учтена ли неопределенность по типу В этих средств, а также иных величин, влияющих на измерения?

По цитате 2, в которой идет ссылка на метод приведения Рабиновича С.Г. :

Поэтому вопрос о средствах проведения косвенных измерений некорректен. Более достоверных чем использованные в этой статье данных просто нет. В качестве результатов косвенных измерений использовались рекомендуемые CODATE значения и значения  на границах их стандартной неопределенности . 

По цитате 2, в которой идет ссылка на метод приведения Рабиновича С.Г. :

где в ГОСТ 34100 предусмотрена возможность использования метода приведения?

Согласно п.4.1.2  ГОСТ 34100.3-2017: "Входные величины можно рассматривать как измеряемые величины", а согласно п.4.1.3 этого же стандарта ко второй группе входных величин относятся "величины , значения и неопределенности которых  получены из сторонних источников."  то есть в совокупности  с порядком оценивания стандартной неопределенности по типу А, описанной в п.4.2 этого же стандарта метод приведения, описанный в  п.4  МИ 2083-90 ГСИ, является частный случаем описанного в ГОСТ 34100.3-2017 порядка.

Именно так рассчитывались уточненные значения планковской длины и постоянной тонкой структуры.

Стандартные неопределенности для других уточненных величин, рассчитанных на основе уточненных значений планковской длины и постоянной тонкой структуры через приведенные в статье уравнения связи, рассчитывались как суммарная стандартная неопределенность согласно раздела 5 ГОСТ 34100.3-2017 об этом я уже говорил выше.

Если вы брали данные из "сторонних источников" ,то не можете оценить неопределенность по типу А.