Visumā ir kāds skaitlis, kuru mēs, cilvēki, saucam par alfa - vai smalkās struktūras konstante. Ja alfa vērtība būtu pat nedaudz atšķirīga, Visums, kā mēs zinām, tā nepastāvētu - jūs, es un visi uz Zemes nebūtu šeit. Daži fiziķi nesen ziņoja, ka alfa vērtība kopš Lielā sprādziena lēnām mainās. Citiem, ieskaitot Džefriju Ņūmenu no Lorensa Bērklija Nacionālās laboratorijas, ir labi pierādījumi, ka alfa ir palikusi nemainīga vismaz 7 miljardus gadu.
Klausieties interviju: Alfa, joprojām nemainīgs pēc visiem šiem gadiem (3,3 MB)
Vai arī abonējiet Podcast: universetoday.com/audio.xml
Freizers Kains: Vai jūs varat dot man grunti uz Alfa?
Džefrijs Ņūmens: Tātad, Alfa ir viena no konstantēm, kas raksturo pamata spēka spēku; ir 4 pamata spēki: elektromagnētisms, vājš spēks, spēcīgs spēks un gravitācija, un Alfa pamatā nosaka elektromagnētiskā spēka stiprumu, salīdzinot ar pārējiem 4. Tā kā tas ir kvantu teorijas ļoti būtisks elements, kā šie spēki darbojas un kā viņi mērogojas ar enerģiju (un) kā tie mērogojas ar laiku Visumā.
Freizers: Kas no tā visa ir atkarīgs; kā Visums būtu atšķirīgs, ja Alfa būtu atšķirīga?
Ņūmens: Tā kā Alfa nosaka, cik spēcīgs ir elektromagnētiskais spēks; tas ir spēks, kas kopā satur atomus; tas ir spēks, kas liek lietām mijiedarboties ar gaismu, tāpēc, ja spēkam (alfa) būtu atšķirīgs spēks, atomi arī neuzturētos kopā vai arī tie varētu turēties kopā pārāk stipri, lai pieļautu ķīmisku mijiedarbību. Kā arī, ja gaisma un atomi nedarbotos ļoti labi, to, piemēram, mēs, piemēram, būtu grūti redzēt. Tas ir svarīgi mūsu dzīvē. Tā kā tas ir tik būtisks, tam ir sekas visā vietā, par kuru jūs pat nevarētu gaidīt, ka tas var ietekmēt gandrīz katru mijiedarbību, kas notiek ar atomu vai kā atoms ir strukturēts.
Freizers: Kur nāca prognoze, ka Alfa jāpaliek nemainīgai kopš lielā sprādziena? Kāpēc tas pat bija atvērts spekulācijām?
Ņūmens: Parasti tika gaidīts, ka tā ir Visuma vispārējā konstante. Faktiski bija paredzējumi, ka tā nav tikai konstante, bet arī ļoti vienkārša konstante, kas būs vesels skaitlis; neatkarīgi no tā, vai tie ir 136 vai kādi 137. Kādu laiku tika uzskatīts, ka tā ir vērtība; nevis 137,1, bet gan 137. Tā izrādījās numeroloģija; tā nebija taisnība, bet tā ir vērtība, kas nenāk no nekurienes, bet ir daļiņu fizikas standarta modeļa būtiska sastāvdaļa, un visas pārējās daļiņu fizikas standarta vērtības ir tādas lietas kā elektronu masa, pati pamata lieta. Mēs varētu sagaidīt, ka būs skaitļi, kas aprakstītu Visumu kopumā, un, ja tie apraksta Visumu kopumā, viņiem būtu jāraksturo, viņiem tas jāapraksta jebkurā laikā vai vietā. Tikai pēdējos 20 gados, kad ir bijušas apvienošanās teorijas, kas paredz daudzas papildu dimensijas; ir teorijas, kas arī paredz, ka Visuma konstantes, kā mēs tās uztveram, ietekmē šo papildu dimensiju klātbūtne, un laika gaitā vai telpā pārsniedzot, šo konstanšu vērtības faktiski varētu mainīties, pateicoties šīm papildu nodrošinātajām brīvības pakāpēm. izmēri. Mūsdienu tumšās enerģijas teorijas var arī paredzēt izmaiņas alfa laikā.
Freizers: Tagad es nedēļu pirms jūsu stāsta parādīšanās biju ziņojis, ka daži Austrālijas pētnieki ir atklājuši, ka Alfa ir mainījusies, un es domāju, ka tas bija diezgan liels paziņojums. Vai jūs zināt, kādu pētījumu viņi bija veikuši, lai noteiktu, ka tas ir mainījies?
Ņūmens: Tātad viņi izmanto - atkal astrofizisko metodi; mēģinot aplūkot ļoti tālu objektu novērojumus dziļi pagātnē; tālajā Visumā un mēģināja izmantot šos novērojumus, lai apskatītu daudzumus, kuriem vajadzētu būt atkarīgiem no Alfa; viņu gadījumā viņi skatās uz gaismas viļņa garumu, ko absorbē gāzes starp mums un kvazāriem, kas ir ļoti spilgti objekti, ļoti tālu. Viņiem ir metode, kas mēģināja izmantot daudz dažādu veidu elementus, kas līdzsvaro viens otru, cenšoties iegūt pēc iespējas lielāku jutīgumu pret Alfa, taču, tā kā šī ir sarežģīta metode, tai ir nepieciešami daudz sarežģīti aprēķini. Tā noteikti ir sarežģītāka metode nekā tā, ko esam izmēģinājuši. Mēs esam centušies visu padarīt vienkāršu. Tātad faktiski ir dažas grupas, kuras ir izmantojušas to pašu metodi, un dažas no tām ir atradušas izmaiņas alfā, un dažas no tām nav atradušas izmaiņas alfā ar metodi, kuru izmanto Austrālijas grupa.
Freizers: Kāda bija jūsu izmantotā metode?
Ņūmens: Mēs skatāmies nevis uz kvazāriem, bet uz pašiem spilgtākajiem objektiem, bet gan uz galaktikām, kuras ir daudz bagātīgākas. Tātad mēs varam apskatīt lielāku skaitu objektu. Un izrādās, ka mēs skatāmies uz īpašu vienkāršu mērījumu kopumu, viļņu garumu komplektu; pārejas atomos, ko mēs varam izmantot, lai izmērītu Alfa. Tas ļoti tiešā veidā ir atkarīgs no Alfa vērtības laika gaitā, tāpēc, veicot diezgan vienkāršu mērījumu, mēs varējām noteikt ierobežojumu tam, kā Alfa varētu attīstīties, neuztraucoties par daudzām atomu fizikām un kodolfizikām, bet tikai vienkāršākā lieta, ko mēs varam darīt. Alfa tiek saukta par smalkās struktūras konstantu, un mēs faktiski izmērījām smalkās struktūras pārejas stiprumu skābekļa atomos.
Freizers: cik precīzi ir jūsu aprēķini?
Ņūmens: Precizitāti lielākoties ierobežo tikai to objektu skaits, kas mums ir DEEPTWO Redshift Survey; datu kopa, ko mēs esam izmantojuši, lai to izdarītu. Tagad no 50 000 aptaujāto objektu mums ir apmēram 500, ko varam izmantot šai pārbaudei. Tas mums dod precizitāti aptuveni līdz 30 000 par Alfa vērtību.
Freizers: Tā kā es atceros austrāliešus, tas (alfa) bija mainījies vienā no 100 000 vai kaut kas tamlīdzīgs?
Ņūmens: Jā, tāpēc mēs vēl nevaram izslēgt viņu mērīšanu. Šobrīd tas ir nedaudz atšķirīgs. Neviens zinātnieks neapskatīja šīs vērtības un neteiks, ka viena izslēdz otru, jo to nominālā precizitāte ir augsta. Jautājums ir, vai mērījumos varētu būt kaut kas sistemātiski nepareizi; vai var būt kaut kas nepareizs ar šo paņēmienu? Ņemot vērā, ka dažādas grupas ir ieguvušas dažādas vērtības, iespējams, ka kaut kas nav kārtībā ar vienu no grupām vai otru; vai nu grupa, kas nosaka izmaiņas alfa versijā, vai grupa, kas to nedara. Mēs to vēl nevaram izslēgt, bet, izmantojot lielāku paraugu, izmantojot mūsu vienkāršo metodi, mēs varam izdarīt lēmumu.
Freizers: Kas jums būtu nepieciešams, lai jūs varētu nonākt pie pārliecinošas atbildes, ka jūs abi; mainītāji un statiskie cilvēki vienojas?
Ņūmens: Es domāju, ka vairāk datu, kas nāk no mums, noteikti palīdzētu, jo pašlaik mēs varam parādīt, ka mūs neierobežo nekādas sistemātiskas kļūdas vai sistemātiska nenoteiktība tajā, ko mēs darām. Mūs ierobežo tikai izlases kļūdas un izlases kļūdas, jūs varat darīt labāk, ja jums ir lielāks paraugs. Citas metodes, citas grupas arī mēģina iegūt vairāk datu, lai samazinātu savas kļūdas, un mēģina veikt pāris dažādu veidu mērījumus, lai redzētu, vai viņi var iegūt konsekventas atbildes, nevis tikai ar šo sarežģītāko metodes metodi. skatoties uz kvazāriem, bet tagad viņi atkāpjas un mēģina izmantot arī nedaudz vienkāršāku metodi. Tātad, cerams, ka tie saplūdīs un mēģinās rast kopēju atbildi, kad būs parādījušās viņu datu kopas.
Freizers: Pareizi. Teiksim, ka jūs maldāties un tas (alfa) laika gaitā ir mainījies, ko tas varētu nozīmēt Visuma nākotnei? Ja tas turpinās.
Ņūmens: Tātad atrastās izmaiņas ir samērā lēnas; pat tām grupām, kuras patiešām atrod būtiskas izmaiņas, un sagaidāms, ka laika gaitā lēnākas un lēnākas būs izmaiņas. Lielākā daļa prognožu ir tādas, ka, ja Alfa mainās, tā galvenokārt mainās Visuma pirmajās sekundēs. Pēc tam tas kļūst lēnāks, lēnāks un lēnāks. Tātad galu galā sekundārs efekts, ja tas ļoti lēnām mainās, zvaigznes izdeg, pirms tās pietiekami mainās, lai ietekmētu atomu ķīmiju un mijiedarbību.
