Числото, което държи Вселената, се променя

Една от константите във Вселената май няма да се окаже константа. Експеримент в търсенето на отговори може да ни помогне най-накрая да създадем Теорията на всичко…

iconomist
iconomist / 09 February 2019 15:03 >
Числото, което държи Вселената, се променя
Автор: Маркъс Чоун*

Първото изречение в „Посредникът” на Л. П. Хартли е: „Миналото е далечна страна, там всичко става по друг начин”. Но подобно твърдение е направено и от група астрономи. От 20 години те предполагат, че законите на физиката в ранната Вселена са били различни от днешните. През следващите няколко години ново поколение астрономически инструменти ще подложат това спорно твърдение на изпитание. Смята се, че се е променила Константата на тънката структура. Тя се обозначава с алфа и определя силата на взаимодействието между електрически заредени частици и фотоните. Това взаимодействие е източникът на електромагнетизъм и затова управлява електромагнитните сили. Алфа е жизненоважна за нашето съществуване. Ако стойността ѝ беше по-малка, електромагнитните сили щяха да са твърде слаби, за да задържат молекулите на живота заедно. Ако пък алфа беше по-голяма, протоните в Слънцето щяха да се отблъскват толкова яростно, че никога нямаше да се съединят в първата стъпка от веригата ядрени реакции, генериращи слънчевата светлина. Освен това звездните атомни събития никога не биха довели до създаване на тежки елементи като въглерод, кислород и желязо.

Алфа е безразмерна величина, а изчислената ѝ стойност е 1/137, 035999679 (94). Но тъй като никой няма идея дали алфа би могла да е различна, преди две десетилетия проф. Джон Уеб и колегите му от университета на Нови Южен Уелс решил да разберат чрез наблюдения на квазари. Квазарите са ярките ядра на новите галактики. За да стигне светлината им до нас, е било нужно толкова много време, че реално ни дават поглед към зората на времето. При пътуването си към Земята част от светлината се абсорбира от облаци водород. Дължината на вълната при това потъмняване зависи от алфа в конкретния момент на съществуване на облаците в космическата ера. Екипът на Уеб открил, че преди повече от 10 милиарда години алфа е била няколко милионни части по-малка, отколкото е днес. Учените разширили изследванията и смятат, че алфа е различна в пространството и времето, като вариациите във времето се увеличават, колкото по-назад се връщате. Критиците обаче опонират, че резултатите се дължат на неверни инструменти и грешки в анализа на данни.

Едно нещо е ясно: стандартният модел във физиката на елементарните частици е опорочен. Стойността на алфа е условна, но такива са и стойностите на други фундаментални сили, както и масите на елементарните частици. Така обаче във Вселената не се получава равенство между маса и енергия и се говори за „тъмна енергия” и „тъмна материя”, чиято идентичност е неизвестна и за тях няма теория. „Физиците искат отчаяно да намерят наблюдение, което противоречи на настоящите теории и така показва, че има по-цялостни, по-добри теории – казва Уеб. – Различните стойности на алфа са може би тъкмо такова наблюдение.”

Уеб възлага големи надежди на нов спектрограф, който ще бъде прикрепен към един от телескопите на много големия телескоп в Чили. Той би подобрил точността на изследванията и ще намали грешките от инструментите. „Надявам се, че след няколко години ще знаем дали стойността на алфа варира – казва Уеб. – Тогава ще мога да се заема с нещо друго.”

Как се е справял през всичките тези години? „Е, бирата „Лондонс Прайд” на „Фулърс” помага” – смее се той.

*Маркъс Чоун е автор на книгата „Възходът на гравитацията”. Материалът е препечатан от сп. „BBC Знание.

Текстът е публикуван в брой 6 /2019 г. на списание "Икономист" от 8 февруари, който може да закупите в разпространителската мрежа в страната. Вижте какво още може да прочетете в броя
Exit