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恒定的混乱 - 宇宙早期的光速是不同的?

作者:成秉娶    发布时间:2017-05-03 07:03:01    

作者:Marcus Chown来自遥远的类星体的光线正在威胁着物理学的革命一个国际科学家小组表示,他们可能从这些遥远的信标中找到证据表明,确定电磁力强度的常数在宇宙中可能早已不同爱丁堡皇家天文台的天文学家迈克霍金斯说:“这肯定是一个重大的发展,使我们对宇宙知之甚少”所讨论的常数被称为精细结构常数,它取决于另外三个量:电子上的电荷,普朗克常数和光速 “如果我们的结果是正确的,那么这些常数中的一个或多个必须在宇宙历史上有所不同,”宾夕法尼亚州立大学的克里斯托弗丘吉尔说在苏塞克斯大学与丘吉尔和约翰巴罗合作,团队负责人约翰韦伯和他在悉尼新南威尔士大学的同事使用一种新技术来测量宇宙各个时代的精细结构常数他们研究了类星体和地球之间的气体云中的光吸收原子从类星体光谱中取出的“叮咬”任何两个元素吸收的波长之间的差异对每个云中吸收时精细结构常数的值敏感该团队在夏威夷的10米凯克望远镜上测量的波长差异在万分之一纳米以内结果表明,在1.0和1.4的红移之间,精细结构常数是比现在小10万的几个部分红移是衡量宇宙自云发光以来扩张的程度,是对其年龄的粗略指导研究人员已将结果提交给物理评论快报如果变化是真实的,那么影响是深远的许多试图将引力与其他力量统一起来的理论,如弦理论,需要额外的时空维度我们没有经历它们,因为它们“卷起”小于原子在这样的理论中,决定电磁力强度的常数取决于额外尺寸卷起的紧密程度 “如果精细结构随着时间而改变,”丘吉尔说,“这可能证明了卷起尺寸的大小发生了变化”过去,一些科学家,其中包括英国物理学家保罗·迪拉克,推测这一点很基本物理常数随时间演变丘吉尔认为,这种变化可能与真空能量密度的变化有关例如,他指出光的速度取决于光子与量子真空之间的相互作用,量子真空与“虚拟”粒子爆发存在和不存在有关 “如果过去真空的能量密度更大,那么光速就会略有不同,”他说精细结构常数的差异也可能影响恒星中的元素构建核反应,恒星对这些物理常数非常敏感 “精细结构常数的变化可能会改变恒星燃烧燃料的速度,从而巧妙地改变恒星的整体演变,”丘吉尔说霍金斯评论说:“很难想象精细结构变化的全部后果是不变的”他说,根据常数如何随时间变化,它可能会使某些原子在某些时期不稳定,或者改变宇宙微波背景的波长 - 大爆炸火球留下的辐射伦敦帝国理工学院的理论物理学家汤姆基布尔补充说:“如果变化是真的,那就非常重要” “但我肯定希望在接受这一数据之前寻找其他可能的数据解释”丘吉尔承认,由于校准误差较小,结果可能是海市蜃楼:

 

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