Úgy tűnik, hogy a körülöttünk lévő világ a tudományos törvényekben gyökerezik. Abszolút és univerzális elméletek és egyenletek. Ezek központi eleme az alapvető fizikai állandók. A fény sebessége , a proton tömege, a gravitációs vonzás állandója. De ezek az állandók valóban állandóak? Mi történne az elméleteinkkel, ha megváltoznának?
Bár fizikai elméleteink erőteljes megértést adnak az univerzumról, nem magyarázzák meg a fizikai állandókat. Nem tudjuk, miért 299 792 458 méter másodpercenként a fénysebesség. Csak ezt az eredményt kapjuk, amikor megmérjük a fénysebességet. Ugyanez igaz minden univerzális állandóra. Ezek a fizikai tudomány középpontjában állnak, de nem tehetünk mást, mint az értéküket.
A metrikus rendszert fizikai állandók határozzák meg. Jóváírás: Emilio Pisanty/Wikimedia
Mivel ezek az állandók fizikai tulajdonságokban gyökereznek, általában úgy gondolják, hogy nem változhatnak térben és időben. Például minden elektronnak azonos a töltése. Ugyanolyan töltéssel kell rendelkezniük, akár itt vannak a Földön, akár egy több milliárd fényévnyire lévő galaxisban. A mostani töltésnek ugyanolyannak kell lennie, mint az idők hajnalán.
Bár ennek van értelme, nem feltétlenül igaz. Sok „nyilvánvaló” feltevésünk tévesnek bizonyult, kezdve attól az elképzeléstől, hogy a Föld a kozmosz középpontja, egészen addig az elképzelésig, hogy a tér euklideszi. Tehát sok tudományos kísérlet próbálta bizonyítani, hogy ez a feltételezés igaz-e.
A legtöbb ilyen kísérlet csillagászati. Mivel a fénynek idő kell az utazáshoz, ha mélyen a kozmoszba nézünk, akkor a múltba is belenézünk. Egy milliárd fényévnyire lévő galaxis olyannak tűnik számunkra, mint egymilliárd évvel ezelőtt. Tehát ha a fizikai állandók ugyanazok a távoli galaxisokban, mint itt, ez azt jelenti, hogy nem csak térben, hanem időben is állandóak. És ez az, ami a legtöbb kísérlet azt mutatta. Egy nemrégiben készült tanulmány azonban azt sugallja, hogy közülük legalább néhány nem az.
Spektrummérés különböző távolságokban. Hitel: ESO
Ez a legújabb tanulmány az úgynevezett finom szerkezeti állandó, alfa. Ez az állandó az elektron töltésének a fénysebességhez és a kvantumelméleti Planck-állandóhoz viszonyított aránya. Egység nélküli konstansnak nevezik, mivel a mértékegységek kilépnek, így ugyanaz az értéke, függetlenül attól, hogy melyik mértékegységet használja. Az atom energiaszintjei szempontjából is központi szerepet játszik. Ha más értéke lenne, akkor az atomok és molekulák vonalspektruma mérhető módon változna.
A csapat a J1120+0641 néven ismert kvazár fényét nézte. A fény akkor hagyta el a kvazárt, amikor az univerzum még csak 800 millió éves volt, és több csillagközi gázfelhőn is áthaladt, mielőtt elért minket. Megmérték a fény vonalspektrumát, amint az áthaladt négy különböző távolságra lévő régión, és nem találtak bizonyítékot az alfa változására, ami azt jelenti, hogy az idő múlásával nem változik. De az általuk kapott alfa értéke némileg eltér a hasonló vizsgálatokból származó értéktől. Ez azt sugallja, hogy a finomszerkezeti állandónak eltérő értéke lehet attól függően, hogy hol tartózkodik a térben.
Ez arra késztetett néhány népszerű hírcikket, hogy kijelentik, hogy a fizikai állandók végül is változnak, de ez a következtetés nem indokolt. Először is, a csapat által talált eltérés nagyon kicsi, és jóval a döntőnek tartott szint alatt van. A csapat is csak egy kvazár fényét nézte. Ez érthető, tekintve, hogy ezt a fajta vizsgálatot nehéz elvégezni, de ez azt jelenti, hogy közel sem áll rendelkezésre elegendő adat radikális következtetések levonásához. Ez csak egy tanulmány több közül, és a többi mind azt az elképzelést támogatja, hogy a fizikai állandók nem változnak.
A legjobb bizonyíték továbbra is a változatlan fizikai állandók oldalán áll.
Rhivatkozás:Wilczynska, Michael R. és mtsai. ' A finomszerkezeti állandó négy közvetlen mérése 13 milliárd évvel ezelőtt .'A tudomány fejlődése6,17 (2020): eaay9672.
