Fin struktur konstant varierar med riktning i rymden, säger nya data

Under årens lopp har många fysiker undrat om naturens grundläggande konstanter kan ha varit annorlunda när universum var yngre. Om så är fallet, borde bevisen finnas där ute i kosmos där vi kan se avlägsna saker precis som de var förr.

En sak som borde vara uppenbar är om ett tal känt som finstrukturkonstanten var annorlunda. Den fina strukturkonstanten bestämmer hur starkt atomer håller fast vid sina elektroner och är därför en viktig faktor för de frekvenser vid vilka atomer absorberar ljus.

Om den fina strukturen var annorlunda tidigare i universum, borde vi kunna se bevisen på hur avlägsna gasmoln absorberar ljus på väg hit från ännu mer avlägsna objekt som kvasarer.

Som det visar sig har exakt den här typen av bevis dykt upp under de senaste tio åren eller så från studier av absorptionsspektra utförda med Keck-teleskopet på Hawaii. Dessa indikerar att den fina strukturkonstanten måste ha varit mindre när universum var yngre. Det är dock rimligt att säga att dessa bevis är kontroversiella - andra studier har inte alltid bekräftat resultatet.

Den debatten ser ut att bli obetydlig jämfört med nya påståenden om den fina strukturkonstanten. Idag säger John Webb vid University of South Wales, en av de ledande förespråkarna för den varierande konstantidén, och några få cobbers att de har nya bevis från Very Large Telescope i Chile att den fina strukturkonstanten var annorlunda när universum var yngre .

Men ta det här. Medan data från Keck-teleskopet indikerar att finstrukturkonstanten en gång var mindre, indikerar data från Very Large Telescope motsatsen, att finstrukturkonstanten en gång var större. Det är viktigt eftersom Keck ser ut på norra halvklotet, medan VLT ser söderut

Detta betyder att i en riktning var den fina strukturkonstanten en gång mindre och i exakt motsatt riktning var den en gång större. Och här är vi i mitten, där konstanten som den är (ca 1/137.03599...)

Det är ett häpnadsväckande resultat. En av de största gåtorna som kosmologer står inför är att förklara varför naturens grundläggande konstanter verkar finjusterade för livet. Om den fina strukturkonstanten var väldigt annorlunda, skulle stjärnor och atomer inte bildas och universum som vi känner det kunde inte existera. Ingen teori förklarar varför det tar det värde det gör vilket gör att forskarna går med förlust.

Implikationen från Webb och cos data är att den fina strukturkonstanten kontinuerligt varierar i rymden och bara är finjusterad för livet i detta hörn av kosmos: universums beboeliga zon. På andra håll, förmodligen långt bortom universum vi kan se, är denna konstant helt annorlunda.

Det kommer sannolikt att placera katten bland duvorna. Webb är inte främmande för kontroverser - han har varit tvungen att kämpa med näbbar och klor för att få sina data och idéer accepterade. Men den här gången, med en så radikal ny data på bordet, kommer debatten sannolikt att bli hårdare än.

Så luta dig tillbaka och njut av showen.

Refs:

arxiv.org/abs/1008.3907 : Bevis för rumslig variation av den fifina strukturkonstanten

arxiv.org/abs/1008.3957 : Manifestationer av en rumslig variation av grundläggande konstanter på atomur, Oklo,

Meteoriter och kosmologiska fenomen

Dölj