Ученые: постоянная тонкой структуры оказалась не постоянной

В наблюдениях за квазаром подтвердилось наличие вариаций постоянной тонкой структуры, которую физики используют для измерения силы электромагнитного взаимодействия, заявила группа астрономов из University of New South Wales, 28 апреля на страницах журнала Science Advances.

«Мы обнаружили намек на то, что величина постоянной тонкой структуры различна в определенных областях Вселенной. Различие связано не только с временным фактором, но и с направлением в пространстве, что действительно странно», – сказал соавтор работы Джон К. Уэбб.

Постоянной тонкой структуры называют величину α = e^2/(4π × ε0 × ħ × c), где e — заряд электрона, ε0 — диэлектрическая проницаемость свободного пространства, ħ –приведенная постоянная Планка, а с — скорость света.

В работе приведено обсуждение четырех новых измерений параметров светового потока, испускаемого квазаром, расположенным в 13 млрд световых лет от Земли (квазар — активное ядро зарождающейся галактики). Для обнаружения вариации тонкой структуры использовался анализ данных красного смещения квазара J1120+0641.

Отметим, что изменения «постоянной» наблюдались только в одном направлении, что позволило авторам предположить наличие у Вселенной дипольной структуры с космическим севером и югом: «Собрав все данные вместе, можно заключить, что постоянная может постепенно увеличиваться, по мере того как мы глубже всматриваемся в пространство в направлении квазара, в то время как в противоположном направлении взгляда она будет постепенно уменьшаться. В других направлениях в космосе постоянная тонкой структуры остается неизменной. Эти новые измерения продвинули наши исследования дальше, чем когда-либо прежде», — объяснил Уэбб.

«Долгое время считалось, что законы природы кажутся идеально настроенными, чтобы создать условия для развития жизни. Сила электромагнитного взаимодействия является одной из этих величин. Если бы она отличалась на несколько процентов от настоящего значения, которое мы измеряем на Земле, химическая эволюция Вселенной была бы совершенно другой, и жизнь, возможно, никогда бы не появилась», — заявил Уэбб.

Если полученные результаты подтвердятся дальнейшим анализом, то стандартная модель космологии, которая предполагает, что Вселенная является изотропной (то есть статистически однородной во всех направлениях), будет пересмотрена.

Напомним, что стандартная модель физики построена на теории гравитации Эйнштейна, которая сама предполагает постоянство законов Природы. «Если такие фундаментальные принципы оказываются только хорошими приближениями, двери открываются для некоторых очень захватывающих, новых идей в физике», — пояснил Джон Уэбб.