Цивилизация
Сравнение результатов двух на первый взгляд разных экспериментов привело физиков к, возможно, одному из самых фундаментальных открытий за последнее время. Согласно предварительным данным, соотношение масс двух элементарных частиц — протона и электрона — величина непостоянная.
Как передает Nature, группа лазерщиков из Свободного университета в Амстердаме (Нидерланды) под руководством Вима Убакса измерила поглощение молекулами водорода излучения ультрафиолетового лазера. Дело в том, что точные частоты, которые поглощает молекула H2, состоящая из двух протонов и двух электронов, зависят от соотношения масс входящих в ее состав частиц. Зная частоты, можно вычислить и соотношение.
Полученные в лаборатории результаты ученые сравнили с данными анализа двух водородных облаков, находящихся в 12 млрд световых лет от Земли. Облака подсвечены находящимися за ними квазарами, что фактически создает имитацию лабораторного эксперимента в космических масштабах. Зная параметры принимаемой волны и расстояние до изучаемых объектов, астрофизики из Южной европейской обсерватории в Чили смогли определить частоты, поглощенные водородными облаками. И, соответственно, вычислить соотношение масс протонов и электронов в обоих облаках.
Сравнение показало, что за время, составляющее около 95% возраста Вселенной, соотношение масс протона и электрона уменьшилось на 0,002%.
Авторы работы сообщили о своем открытии в журнале Physical Review Letters.
Ученые отмечают, что они только на 99,7% уверены в полученном результате. Это, по мнению физиков, лишь слегка лучше, чем «свидетельство в пользу», и не считается полноценным наблюдением эффекта. Однако если данные подтвердятся, то непостоянность константы может перевернуть все сегодняшние представления о природе сил в нашей Вселенной. Если удастся доказать непостоянство хотя бы одной из физических констант, автоматически перестанут считаться постоянными и другие.
Обнаруженный эффект может стать первым подтверждением непостоянности физических констант и толчком к созданию совершенно новой теории мироздания.
В настоящее время на роль единой теории, описывающей все существующие явления, претендует М-теория (вариант теории струн). Ее можно считать состоятельной в том случае, если Вселенная имеет не четыре пространственно-временных измерения, а одиннадцать. Следовательно, наблюдаемые нами постоянные фактически могут и не быть действительно фундаментальными. В этом случае истинные константы существуют в полном многомерном пространстве, а мы видим лишь их трехмерные проекции.
По существу это не первый случай, когда физики подозревают физические константы в непостоянстве. Самой активно и давно исследуемой с этой точки зрения величиной является постоянная тонкой структуры α. Эта величина определяет электромагнитную силу, сдерживающую вместе ядра и электроны в атомах, и спор о непостоянстве α до сих пор не закончен.