1. 首頁 > 生活百科 > >

宇宙精細結構常數

生活百科


宇宙精細結構常數

文章插圖
常數，即任何情況下的常數值 。物理常數的任何變化都可能對基礎物理理論產生巨大的影響 。一項新的研究發現，宇宙的精細結構常數可能隨空變化，但不隨時間變化 。
【宇宙精細結構常數】
基本常數是現代物理理論的重要基石 。它們不是從任何理論中推導出來的，而是經過測量，代入公式，構建各種理論 。所以，這些常數哪怕一點點的變化，都可能對物理認知構成巨大的挑戰 。正如人們所說，這是一個微小的差別 。
精細結構常數是科學家驗證的熱點 。因為精細結構常數與四個常數有關:光速、電子的電荷、普朗克常數和介電常數 。只要任何一個常數出現偏差，都會影響精細結構常數的結果 。除非這些基本常數的偏差是互補的，否則這種可能性太小 。
此外，精細結構常數的測量非常方便 。它部分地決定了原子光發射和吸收的特性 。在天文學和實驗室中，測量吸收光譜是一項非常常規的技術 。
因此，科學家可以比較現代不同種類的原子，比較古代宇宙的原子類型，比較宇宙大范圍內不同方向的原子空，測量大量不同的原子，從而得到更精確的統計數據 。
研究人員的基本思路是從遠處尋找一個明亮的光源，尋找被星云阻擋和吸收的光譜 。多普勒頻移效應根據星云的距離改變原子吸收的光的顏色 。因此，根據星云的距離和星云中原子的種類不同，一個光源可以進行多次測量 。
在4月底發表在《科學進展》上的這項新研究中，研究人員使用了宇宙誕生后僅7.5億年形成的類星體光源進行分析 。在這個類星體和地球之間，研究人員發現了三個星云，它們在大爆炸后大約10億年開始出現 。
研究人員得到了320個測量結果，從宇宙誕生后的10億年到120億年不等，發現精細結構常數沒有差異 。
然而，他們發現，在宇宙的不同方向，精細結構常數是不同的，這與近年來其他研究中發現的結果是一致的 。
發現基本常數的變化是一個會產生很大影響的結論，所以科學家對這樣一個結論的認可是謹慎的 。應該提到的是，這項最新研究中的一些研究人員還參與了其他幾項研究 。當然沒有問題，但是學者會關注同一研究者帶來的偏差的可能性 。
現在，對這個問題感興趣的科學家們希望用更先進的設備進行更精確的測量 。比如2019年剛推出的階梯光柵攝譜儀(ESPRESSO)，就是一款優秀的新設備 。

    推薦閱讀