4 сентября 2010, 13:14

Физическая константа уличена в непостоянстве

Австралийские физики обнаружили, что постоянная тонкой структуры, определяющая силу электромагнитного взаимодействия между частицами, заметно различается в зависимости от времени и места.

Постоянная тонкой структуры (обозначается буквой α «альфа»), значение которой составляет примерно 1/137, была впервые определена германским физиком Арнольдом Зоммерфельдом как отношение скорости электрона на нижней круговой орбите к скорости света. В рамках квантовой теории физический смысл константы определяется как мера интенсивности взаимодействия между электрически заряженными частицами.

Джон Вебб, Виктор Фламбаум и их коллеги из австралийского университета Нового Южного Уэльса в статье, которая принята к печати в журнале Physical Review Letters, описывают результаты измерения постоянной тонкой структуры в ходе анализа излучения квазаров — сверхъярких объектов, находящихся в миллиардах световых лет от Земли.

Команда Вебба исследовала сотни квазаров на северном небе и пришла к ошеломляющему выводу, что миллиарды лет назад постоянная тонкой структуры была примерно на одну стотысячную меньше, чем сегодня. Однако тогда не все физики признали этот результат. Теперь Вебб и его коллеги проанализировали излучение от 153 квазаров на южном небе с помощью телескопа VLT в Европейской южной обсерватории (Чили). Результат оказался еще более поразительным: оказалось, что постоянная тонкой структуры на южном небе 10 миллиардов лет назад была на одну стотысячную больше, чем сегодня. Эта асимметрия между двумя полушариями, названная исследователями «австралийским диполем» — имеет очень большую статистическую значимость: есть только один шанс из 15 тысяч, что это случайное событие.

Пространственная изменчивость константы — новое свидетельство того, что электромагнитное взаимодействие нарушает принцип эквивалентности Эйнштейна, одну из фундаментальных основ теории относительности, которая гласит, что константа должна быть одинаковой, где бы и когда бы она ни была измерена.Если постоянная тонкой структуры варьируется в пространстве и во времени, это может означать, что человечество обязано своему существованию определенному месту и времени во Вселенной.