Вселенная не изотропна и законы физики в ней разнятся
Наблюдения за далеким квазаром подтверждают неодинаковость законов физики во Вселенной.
Вещество
состоит из крошечных кирпичиков — атомов. В центре атома расположено
положительно заряженное ядро, вокруг которого летают отрицательно
заряженные частицы — электроны. Электроны взаимодействуют
с другими электронами не напрямую, а через «почтовых голубей».
Физические законы не позволяют заряженным частицам подойти близко друг к
другу, обняться в знак приветствия и начать диалог. Потому они
обмениваются «письмами», переносимыми другими частицами — фотонами,
которые так и называются — переносчики электромагнитного взаимодействия.
У частиц одного знака «письма» друг другу содержат краткий, но емкий
посыл: «Не приближайся! Оттолкну!»
Электромагнитное
взаимодействие является одним из четырех фундаментальных взаимодействий в
природе: сильного, электромагнитного, слабого и гравитационного.
Первое, сильное, происходит между частицами в ядрах атомов и не связано с
электрическим зарядом. Оно намертво скрепляет нейтроны и протоны в
ядре. Разрушить ядерные силы можно, если потратить много энергии.
Например, нагреть вещество до температуры Солнца — миллионов градусов.
Электромагнитное взаимодействие всего лишь в 100 раз слабее сильного.
Оно отвечает за то, что мы не проваливаемся через пол в квартиру соседа
снизу, так как одинаково заряженные электроны в атомах на границах
веществ с остервенением отталкивают друг друга.
Мерой
электромагнитного взаимодействия служит постоянная тонкой структуры.
Фундаментальная константа определяется через другие известные
постоянные: скорость света, с которой летают фотоны, заряд электрона и
постоянную Планка. Выбор констант неслучайный. Постоянная тонкой
структуры характеризует взаимодействие атомных электронов между собой.
Электроны в атоме постоянно обмениваются «почтовыми голубями» —
фотонами, и те «взмахами своих крыльев» вносят некий сумбур, в виде
дополнительных узких полос, в энергетические спектры атома. Полосы — так
называемые тонкие структуры — и дали название константе. Долгое время
ученые считали ее неизменной в пространстве и времени и равной 1/137.
Однако
наблюдения за далекими квазарами не раз заставляли физиков чесать
затылки. Измерения светимости этих космических объектов и раньше
показывали, что постоянная тонкой структуры не такая уж постоянная.
Квазары — ярчайшие объекты во Вселенной, их свет может дойти до нас из
самых далеких уголков космоса. Чтобы преодолеть такие расстояния, свету с
его конечной скоростью в 300 тысяч километров в секунду потребуются
миллиарды лет. Поэтому свет далеких объектов — это своеобразная
фотография прошлого Вселенной, когда она была юна и неопытна в свой
«скромный» миллиард лет после начала всего — Большого взрыва. Тогда не
было еще планет, а звезды были другими.
Измерения излучения от
квазара, расположенного в 13 миллиардах световых лет от Земли,
показывают отличия в значении постоянной тонкой структуры. Точность
измерений исключает приборную ошибку. Результаты исследователей из UNSW
Sydney, опубликованные в журнале Science Advances, говорят о том, что в
прошлом электромагнитное взаимодействие было слабее, чем сейчас. Если бы
оно осталось таким же, зарождение жизни на нашей планете было бы под
большим вопросом.
Предположение ученых о дипольной модели
Вселенной вновь подтвердились экспериментально. Данная модель
подразумевает наличие двух «полюсов» Вселенной: «северного» и «южного».
Это означает, что в пространственно-временном континууме есть
направление развития фундаментальных сил. Значит, законы физики не
одинаковы во всех направлениях, и Вселенная, ой мамочки, не изотропна!
Фундаментальные научные концепции пошатнулись.
«Стандартная
модель космологии основана на принципе изотропной Вселенной, которая
статистически одинакова во всех направлениях, — говорит Профессор Джон
Уэбб, — Если такие фундаментальные принципы оказываются лишь хорошими
приближениями, открываются двери для некоторых очень захватывающих новых
идей в физике».
Ученые продолжают проверять уже полученные
результаты в других частях Вселенной. В распоряжении науки — крупнейшие
телескопы, оснащенные современными точными детекторами и приборами, а
также новейшие алгоритмы анализа данных с использованием искусственного
интеллекта для автоматизации и ускорения процессов.
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
