自然の基本的な定数は一定であると考えられていますが、一部の科学者は、それらが時間とともに変化している可能性があると考えています。これらの定数を測定する方法はいくつかあり、これらの方法のいくつかは他の方法よりも正確です。さまざまな時期に取られた測定値を比較することにより、科学者は定数の値の変化を探すことができます。
基本定数を測定する最も正確な方法の1つは、分光法を使用することです。分光法は、物質と物質との相互作用の研究です。科学者は、原子と分子によって吸収または放出される光の波長を測定することにより、基本定数の値を決定できます。
基本定数を測定する別の方法は、粒子加速器を使用することです。粒子加速器は、粒子を非常に高いエネルギーに加速できる機械です。これらの粒子を互いに衝突させることにより、科学者は新しい粒子を作成し、その特性を研究することができます。この情報は、基本定数の値を決定するために使用できます。
さまざまな方法からの測定の結果を組み合わせることにより、科学者は基本定数の値とそれらが時間の経過とともにどのように変化するかをよりよく理解することができます。この情報は、宇宙とそれがどのように機能するかについて、より多くを理解するのに役立ちます。
ここに、定数が変化している場合に測定がどのように表示されるかの例がいくつかあります：
*光の速度は、非常に高い精度内で、すべての方向で同じであると測定されています。これは、光の速度が一定であり、時間の経過とともに変化しないことを示唆しています。
*電子の質量は、非常に高い精度内で、すべての原子で同じであると測定されています。これは、電子の質量が定数であり、時間の経過とともに変化しないことを示唆しています。
*プロトンの電荷は、非常に高い精度内で、すべてのプロトンで同じであると測定されています。これは、陽子の電荷が一定であり、時間の経過とともに変化しないことを示唆しています。
ただし、基本定数が時間とともに変化している可能性があることを示唆する測定値がいくつかあります。たとえば、一部の研究では、電磁力の強度の尺度である微細構造定数が時間とともに減少している可能性があることがわかっています。他の研究では、陽子と電子の質量比が時間とともに増加している可能性があることがわかりました。
これらの測定はまだ非常に予備的であり、基本的な定数が実際に時間とともに変化しているかどうかはまだ明らかではありません。しかし、これらの研究は、変化しているかどうかを判断するために、高精度の基本定数を測定し続けることが重要であることを示唆しています。
基本定数が変化している場合、宇宙の理解に大きな影響を与えます。それは、物理学の最も基本的な法則のいくつかは、私たちが思ったほど一定ではなく、宇宙を理解するための新しい可能性を開くことを意味します。
