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急進的なアイデア:宇宙をまとめる数が変化している

LP Hartley の The Go-Between の冒頭文 「過去は外国だ。彼らはそこで違うやり方をしている」ということです。しかし、天文学者のグループによって同様の主張がなされています。彼らは 20 年間、初期宇宙の物理法則が現在のものと微妙に異なっていたことを示唆してきました。そして、今後数年間で、新世代の天文観測機器が、この論争の的となっている主張を究極のテストにかけるでしょう.

変化したと主張されている物理学の特徴は、「微細構造定数」です。 「アルファ」として知られ、荷電粒子と光の光子との間の相互作用の強さを決定します。このような相互作用は電磁気の源であるため、電磁力の強さを支配します。アルファは私たちの存在に不可欠です。これより小さければ、電磁力が弱すぎて生命の分子をまとめることができません。もしそれがもっと大きかったら、太陽の陽子は激しく反発し合い、太陽光を生成する一連の核反応の最初の段階でくっつくことはありません。さらに、星の核活動では、炭素、酸素、鉄などの重元素を作ることはできません。


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Alpha は無次元で、測定値は 1/137.03599971 です。しかし、アルファが変化する可能性があるかどうかは誰にもわからないため、20 年前、ニューサウスウェールズ大学のジョン ウェッブ教授と彼の同僚は、クェーサーを見て調べることにしました。クエーサーは生まれたばかりの銀河の明るいコアです。彼らの光が私たちに届くまでには長い時間がかかったので、私たちは夜明けに彼らを見ています.それらの光が地球に向かって移動するとき、その一部は水素ガスの雲に吸収されます。このようなバイトが取り出される波長は、雲が存在した宇宙時代のアルファに依存します。

ウェッブのチームは、100 億年以上前のアルファは現在よりも数 ppm 小さかったことを発見しました。彼らは測定値を拡張し始めており、アルファは空間と時間の両方で異なり、時間の変動は遠くに行くほど大きくなると考えています。批評家は、結果は不完全な機器とデータ分析によって引き起こされたと主張しています.


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1 つはっきりしていることは、素粒子物理学の標準モデルと宇宙論の標準モデルには欠陥があるということです。前者では、アルファの値は任意ですが、他の基本的な力の強さと基本粒子の質量も同様です。そして後者は、宇宙の質量エネルギーの 95% を、目に見えない「暗黒物質」と「暗黒エネルギー」の形でしか働かない。 「物理学者は、現在の理論と矛盾する観測結果を見つけようと必死になっており、より深くより良い理論への道を示しています」とウェッブは言います。 「アルファの不一致は、まさにその観察結果かもしれません。

Webb は、チリの超大型望遠鏡の望遠鏡の 1 つに取り付けられる予定の新しい分光器に熱心です。これにより、測定の精度が向上し、機器に基づくエラーが最小限に抑えられます。 「数年以内に、アルファが本当に変化するかどうかがわかるだろうと期待しています」と Webb は言います。 「それなら、別のことに取り掛かることができます。」

彼はどのようにしてここ数年続けてきたのですか? 「フラーのロンドン プライドが役に立ちます」と彼は笑います。


これは BBC Focus の第 330 号からの抜粋です。 雑誌。

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