Еще одна физическая "непостоянная"

[UncleAndy]

http://science.compulenta.ru/558066/

Обнаружены свидетельства пространственного изменения физической константы

27 августа 2010 года, 08:05 | Текст: Дмитрий Сафин

Астрофизики из Университета Нового Южного Уэльса, Технологического университета Суинбёрна (оба — Австралия) и Института астрономии в Кембридже (Великобритания) показали, что постоянная тонкой структуры, возможно, изменяется и во времени, и в пространстве.

Постоянная тонкой структуры α, введённая немецким физиком Арнольдом Зоммерфельдом в 1916 году, характеризует электромагнитное взаимодействие и описывается выражением

e2•(2•ε0•h•с)-1,

где e — заряд электрона, ε0 — электрическая постоянная, h — постоянная Планка, с — скорость света. Размерности α не имеет, а её значение близко к 1/137.

Около трёх месяцев назад «КЛ» рассказывала о наблюдениях удалённого радиоисточника на красном смещении z ~ 0,247, которые свидетельствовали о том, что с увеличением z (то есть при движении в прошлое) значение α уменьшается. Для представления таких результатов используется величина Δα/α = (αz - α0)/α0, где α0 — указанное выше «лабораторное» значение постоянной. Авторы рассмотренной тогда работы получили, к примеру, Δα/α = (-3,1 ± 1,2)•10-6.

В заметке упоминалась и статья австралийских учёных, которые анализировали спектры квазаров, переданные телескопом Кек I, и получили схожую величину [Δα/α]. В своей новой работе (см. препринт на сайте arXiv) астрофизики анализировали аналогичные данные с «Очень большого телескопа», который находится Чили, на 25 градусах южной широты. Поскольку Кек I располагается на Гавайях, на 20 градусах северной широты, он смотрит в другом направлении.

При сравнении результатов учёные обнаружили интереснейшую закономерность. Разделив каждый массив данных на две части по красному смещению z = 1,8, они получили величины <Δα/α> = (-0,54 ± 0,12)•10-5, <Δα/α> = (-0,74 ± 0,17)•10-5 (для Кек I) и (-0,06 ± 0,16)•10-5, (+0,61 ± 0,20)•10-5 (для «Очень большого телескопа»). На z > 1,8 последний, таким образом, даёт рост величины α в прошлом. При этом данные хорошо согласуются друг с другом в геометрическом смысле, то есть выделенные в обоих случаях направления изменения константы можно считать противоположными.

Если обнаруженный эффект реален, проблема тонкой настройки Вселенной получит естественное решение: можно будет предположить, что разным областям Вселенной соответствуют разные наборы физических констант, а мы просто оказались в той её части, где этот набор делает возможным существование жизни.

В отдельной статье учёные предлагают различные способы регистрации пространственных изменений α. Среди них есть и космологические (исследование космического микроволнового фонового излучения и сверхновых типа Ia), и лабораторные (эксперименты с атомными часами), и геологические (изучение естественного ядерного реактора в Окло). Описание части этих методов можно найти в статье Николая Колачевского, опубликованной в журнале «Успехи физических наук».

Подготовлено по материалам Technology Review.

[Zatvornik]

Интересно какой из четырех сомножителей (C, h, e, епсилон0) приводит к ее непостояноству?

Ведь прежде, каждая из этих 4-х "более фундаментальных" констант не давала повода сомневаться в своём постоянстве...

[UncleAndy]

В продолжение:

http://www.membrana.ru/lenta/?10762

Найдено свидетельство непостоянства одной из мировых констант

6 сентября 2010

Новостью года в физике называют работу Джона Вебба (John K. Webb) и Виктора Фламбаума (Victor Flambaum) из университета Нового Южного Уэльса (UNSW), а также их соратников из технологического университета Суинбёрна (Swinburne) и кембриджского института астрономии (IoA). Учёные представили убедительное свидетельство колебаний постоянной тонкой структуры (α).

Величина α характеризует электромагнитное взаимодействие и косвенно отражает постоянство во времени скорости света в вакууме. Ещё в 1998 году Вебб со товарищи изучали свет, приходящий от очень далёких квазаров в северной части неба, и нашли первый признак того, что в прошлом Вселенной α имела несколько меньшую величину, чем сейчас. (Открытие стало возможным, так как постоянная тонкой структуры влияет на спектр поглощения межзвёздных облаков.)

В 2004 году второе косвенное подтверждение изменения α на больших масштабах времени было добыто из-под земли — для этого американские учёные проанализировали цепочки распада в естественном ядерном реакторе в Габоне.

Теперь же команда Вебба и Фламбаума изучила свет от 153 квазаров в южной части небосвода и открыла, что 10 миллиардов лет назад в том направлении α была примерно на одну стотысячную долю больше, чем её современное значение. Между тем при взгляде в северную часть неба (то есть по данным 1998 года) она оказывалась на одну стотысячную меньше, чем сейчас.

Такая таинственная асимметрия получила название "австралийский диполь". Учёные пишут, есть один шанс на 15 тысяч, что перед нами результат случайности (детали — в статье в Physical Review Letters). Диполь не только говорит о плавном изменении постоянной на космологических масштабах во времени и пространстве, но и является подкопом под принцип эквивалентности, провозглашённый Эйнштейном. Ведь получается, что α (а в неё входит скорость света) зависит от того — где и когда её измерять.

Подтверждение нынешних выводов заставит физиков скорректировать теорию относительности. При этом объяснение поведения постоянной — одной из "основ мироздания" — поможет продвинуться на пути к построению "теории всего". Судя по имеющимся претендентам, она потребует введения дополнительных пространственных измерений. А состоятельность представления о многомерности мира можно будет вывести как раз из колебаний α, — предполагают учёные. (Читайте о том, как альфу "обнаружили" в несложном эксперименте.)

[Н. Светлов]

Подниму-ка старую тему о "непостоянстве" некоторых физических констант. Выше шла речь о непостоянстве во времени - теперь о непостоянстве в зависимости от способа постановки опыта. Особенно интересно то, что материал по ссылке грозит лишить квантовую электродинамику статуса самой точной физической теории Лишит или нет - в этом интрига

Щель в доспехах: как «загадка радиуса протона» поставила под сомнение «бесконечную точность» квантовой электродинамики

https://nplus1.ru/material/2017/07/28/protonpuzzle

[Н. Светлов]

Особенно интересно то, что материал по ссылке грозит лишить квантовую электродинамику статуса самой точной физической теории

Продолжение истории: https://nplus1.ru/news/2017/10/09/proton-radius-puzzle
Похоже, рано ещё свергать квантовую механику с пьедестала