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研生試劑-物理定律并非永恒不變
點擊次數(shù)：991 發(fā)布時間：2014-1-6
科學(xué)家通過對類星體的光譜分析發(fā)現(xiàn)，我們深信不疑的“放之宇宙皆準”的物理定律在數(shù)十億年前也許略有不同。
一組研究人員發(fā)現(xiàn)用來描述兩個帶電微粒之間電磁力作用大小的精細結(jié)構(gòu)常數(shù)于現(xiàn)在相比在早期的宇宙中是不一樣的。有關(guān)研究論文在八月二十七日刊登在美國《物理評論快報》(Physical Review Letters)上 。他們正在搜集更多有力的數(shù)據(jù)，同時也在排除潛在的系統(tǒng)誤差。一旦得到跟多的實驗來證明，這項發(fā)現(xiàn)將*顛覆我們對宇宙變化的認識，但有的科學(xué)家還是對此抱懷疑的態(tài)度。
早在20世紀30年代物理學(xué)家們就開始討論那些在物理學(xué)基礎(chǔ)上建立起來的物理常數(shù)，諸如：光在真空中的速度，電子電荷等，是否真的是一個常數(shù)。如果它們真的是隨著時間在改變的，那么即使方程式是固定的，宇宙在不同的時期的運作方式也是不一樣的?，F(xiàn)代理論似乎試圖在尋找重力和其他一些基礎(chǔ)力與時間變化之間的關(guān)系。但這似乎是不可能實現(xiàn)的，即使光速真的在變慢，我們也是無法知道的，因為在同一時間段內(nèi)，我們的測量工具也在變小。
澳大利亞新南威爾士大學(xué)的物理學(xué)家約翰•韋伯（John Webb）和他的同事一直在致力于研究一個名為微細結(jié)構(gòu)常數(shù)的物理學(xué)常數(shù)。微細結(jié)構(gòu)常數(shù)(常用α表示) ，沒有任何的單位并且獨立于任何一個測量系統(tǒng)而存在。這是一種電磁耦合力常數(shù)，其數(shù)值大約等于1/137.0359。這個值是相當(dāng)?shù)?，如?alpha;的值增大或減小4%，宇宙中的恒星將不能夠產(chǎn)生碳和氧，那么就不可能出現(xiàn)今天我們看到的生命的景象。
科學(xué)家通過在黑暗中觀察那些從遙遠的、高度活躍著的類行星發(fā)射來的狹窄的光線。發(fā)現(xiàn)地球和行星之間的氣云將吸收一部分的光線并產(chǎn)生光譜。被吸收的波長長度取決于兩個要素之間的精細結(jié)構(gòu)常數(shù)值。研究人員曾經(jīng)通過用高分辨率凱克望遠鏡在夏威夷準確地測量了在不同時期不同金屬元素間的吸收波長。在該小組1999年發(fā)布的研究報告中顯示，當(dāng)時他們只測量了鐵和鎂之間的吸收波波長。但是在隨后的實驗中他們又研究了硅與其他金屬之間的吸收波波長，以進一步消除系統(tǒng)誤差，提高精細結(jié)構(gòu)常數(shù)的性。他們還研究了13個潛在存在的引起系統(tǒng)誤差的來源卻不能解釋α增長的原因。
來自夏威夷大學(xué)的倫諾克斯•考伊（Lennox Cowie ）說：“如果這個發(fā)現(xiàn)是真的，那將是非常有趣的，但任然需要謹慎些。”考伊表示，盡管實驗是經(jīng)過深思熟慮的，但是潛在的錯誤還是不能被忽視需要糾正的。例如，用來研究的各種原子物質(zhì)可能有不同的相對速度，可能與所觀察到α變化趨勢相同，這就對研究造成了干擾。但研究小組成員仍然相信，他們所研究得到的結(jié)論是真實的。