Рекламный блок.

Найдены свидетельства изменения фундаментальной физической константы

Группа физиков представила доказательства того, что одна из фундаментальных физических констант - постоянная тонкой структуры - изменяется в пространстве и времени. Подтверждение этого факта будет означать, что физические законы "работают" не так, как принято считать сегодня. Статья ученых принята к печати в журнал Physical Review Letters, ее препринт доступен на сайте arXiv.org. Коротко о работе пишет портал Physics World.

Постоянная тонкой структуры, которую также называют альфа, характеризует силу электромагнитных взаимодействий и, в частности, определяет, насколько крепко атомы удерживают свои электроны. Значение этой константы составляет 1/137, однако некоторые из существующих теорий предполагают, что оно может изменяться в пространстве и времени. Если этот факт будет доказан, то физикам придется иначе строить теории, объясняющие устройство Вселенной, в частности они будут вынуждены пересмотреть свои взгляды на создание теории, объединяющей четыре основных фундаментальных физических взаимодействия - электромагнитное, гравитационное, сильное и слабое.

К настоящему моменту несколько коллективов исследователей обнародовали доказательства того, что значение альфа в прошлом отличалось от современного, однако эти данные были весьма противоречивыми. В одной из работ ученые анализировали свет, достигающий Земли от удаленных квазаров - галактик, в центре которых находится сверхмассивная черная дыра. Путешествуя по Вселенной, излучение квазаров проходит сквозь облака газа и пыли и частично поглощается ими. Так как особенности поглощения зависят от значения альфа, анализируя приходящий на Землю свет от квазаров, ученые могут оценить значение постоянной тонкой структуры на больших расстояниях от Солнечной системы и в далеком прошлом (так как свет перемещается с конечной скоростью, анализируя излучение от далеких объектов, физики узнают, какими они были много лет назад).

В ранних работах ученые анализировали излучение при помощи телескопа Keck на Гавайских островах и показали, что значение альфа в прошлом было чуть меньше, чем сейчас. Авторы нового исследования работали с массивом телескопов VLT (Very Large Telescope - Очень Большой Телескоп) в Чили. Они проанализировали свет от 153 квазаров и установили, что в молодой Вселенной постоянная тонкой структуры была несколько больше, чем в настоящее время. Так как телескоп Keck "смотрит" на небосвод северного полушария, а VLT - южного, данные этих двух исследований указывают, что значение альфа изменяется не только во времени, но и в пространстве.

Если сделанный в новой работе вывод подтвердится, то сторонники так называемого антропного принципа получат новые доказательства его правомерности. Этот принцип подразумевает, что наблюдаемая Вселенная является уникальной, так как сочетание фундаментальных констант в ней делает возможным существование человека. Небольшое смещение любой из них привело бы к тому, что человечество или даже звезды и планеты в том виде, в каком мы их знаем, не смогли бы образоваться.

http://lenta.ru/news/2010/09/03/change/

http://arxiv.org/abs/1008.3907

Бесконечность Вселенной изменила действие физических законов
7 сентября 2010 г.


Австралийские ученые из университета Нового Южного Уэльса доказали, что значение физической константы, характеризующей силу электромагнитного взаимодействия (обозначается как α и составляет 1/137), различается в разных частях Вселенной из-за ее бесконечности. Это означает, что человечество может оказаться одиноким.

Группа астрономов под руководством Джона Уэбба пришла к выводам об изменчивости константы, изучая свет от квазаров. Световое излучение квазаров распространяется на огромное расстояние в космосе. Часть излучения задерживается в межзвездных облаках, давая ученым возможность изучить действие законов физики в различных частях Вселенной.

Используя телескопы обсерватории Keck на Гавайских островах и Very Large Telescope Европейской Южной Обсерватории, ученые пришли к выводу, что значение α для звезд, наблюдаемых из северного полушария меньше на 0,00001, а для звезд, наблюдаемых из южного полушария на 0,00001 больше, чем принятое значение 1/137.

Открытие позволило ученым сделать вывод о том, что Вселенная бесконечно огромна до такой степени, что ее размеры изменяют действие самих физических законов. Константы в Солнечной системе оказались сформированными в значениях, позволивших возникнуть и развиться жизни в том виде, в котором она существует сейчас. Возможно, изменение значений констант в других частях Вселенной могло привести к формированию явлений совершенно иного порядка, природу которых ученым еще только предстоит постичь. Не исключено, что такие особенности Вселенной могут сделать человечество уникальным представителем разумной жизни в ней.

Сказать что это открытие сенсация, значит преуменьшить его значение. Это коренной пересмотр всей космологии, включая теорию относительности Эйнштейна. Теперь нельзя утверждать, что Вселенная однородна и результат эксперимента на Земле будет таким же, как и в других ее частях. Даже если изменения константы на протяжении 10 млрд лет малы, это все равно говорит, что наши теории и представления об окружающем мире неверны.

Но еще более масштабным и даже пугающим является предположение, что человечество возникло именно в тот момент, в который возможно его существование, и нам отведен лишь маленький отрезок времени и крохотная часть Вселенной, которая на самом деле намного большее и выглядит совсем по-другому.

Это звучит как ирония, но мы совсем недавно перестали считать, что Солнце вертится вокруг Земли. Теперь есть основания считать, что Земля может не находится в какой-то особенной "центральной" (откуда все видно) части Вселенной ведь константа меняется непрерывно, и ее значение по оси Вселенной может быть гораздо большим или меньшим. Это уже серьезно меняет физику и поведение материи, т.е. всю картину определенного участка мироздания. Возможно, мы видим не всю картину Вселенной, а лишь наш крохотный "уголок", и понимание этого совершит в нашем сознании больший переворот, чем открытие Коперника.

http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/top...10/09/16/408878