Μια φυσική σταθερά μπορεί να άλλαξε και από τότε να παραμένει σταθερά

Πηγή: NewScientist, 20 Ιουνίου 2008

Τελικά μάλλον έχουν αρθεί οι ανησυχίες σχετικά με το αν μεταβάλλεται μία από τις θεμελιώδεις σταθερές της φυσικής. Μια νέα ανάλυση δεν βρήκε σημαντική μεταβολή του λόγου των μαζών ηλεκτρονίου - πρωτονίου (που γράφεται ως m_p/m_e και ισούται με 1836.15 περίπου), κατά τη διάρκεια των τελευταίων 6 δισεκατομμυρίων ετών.

Το αποτέλεσμα αυτό έρχεται σε αντίθεση με μία δημοσίευση του 2006, που ανέφερε ότι ο λόγος m_p/m_e μπορεί να έχει μειωθεί κατά 0,002% τα τελευταία 12 δισεκατομμύρια χρόνια.

Μια ομάδα φυσικών με επικεφαλής τον Michael Murphy του Πανεπιστημίου Swinburne στην Αυστραλία εξέτασε ραδιοκύματα που προέρχονται από ένα κβάζαρ, μια γιγαντιαία μαύρη τρύπα που λάμπει έντονα καθώς καταβροχθίζει τα γειτονικά περίχωρά της, κάπου 7,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά.

Η ακτινοβολία αυτή είχε περάσει ανάμεσα από ένα γαλαξία που περιείχε νέφη αερίου αμμωνίας. Το αέριο αυτό απορρόφησε ορισμένα τμήματα του ραδιοφάσματος, αφήνοντας ένα χαρακτηριστικό "δακτυλικό αποτύπωμα", που εξαρτάται πολύ ευαίσθητα από τη σχέση των μαζών του πρωτονίου και του ηλεκτρονίου στα μόρια.

Όταν η ακτινοβολία του κβάζαρ πέρασε από την αμμωνία πριν 6 δισεκατομμύρια χρόνια, τα τμήματα του φάσματος που απορροφήθηκαν ήταν τα ίδια όπως θα ήταν και σήμερα. Αυτό σημαίνει ότι η σταθερά δεν έχει αλλάξει σε αυτό το διάστημα.

Νέα φυσική

Το γεγονός αυτό θα ανακουφίσει πολλούς φυσικούς, καθώς οι νόμοι και οι σταθερές της φυσικής είναι γενικά γνωστό ότι εφαρμόζονται σε όλες τις εποχές και τόπους στο σύμπαν. "Αν βρεθεί ότι ο λόγος m_p/m_e - ή οποιαδήποτε άλλη σταθερά - μπορεί να διαφέρει, τότε αυτό θα ήταν το τέλος του Καθιερωμένου Μοντέλου", λέει ο Murphy. "Θα έπρεπε να καταλήξουμε σε μια εντελώς νέα θεωρία της φυσικής."

Υπάρχουν πολλοί λόγοι που πρέπει να εμπιστευόμαστε το νέο αποτέλεσμα, λέει ο Μέρφι. Το μήκος κύματος στο οποίο το μόριο της αμμωνίας απορροφά την περισσότερη ακτινοβολία, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το λόγο της μάζας πρωτονίων-ηλεκτρονίων περισσότερο από ό,τι γίνεται με άλλα μόρια, όπως το μοριακό υδρογόνο που είχε χρησιμοποιηθεί για το αποτέλεσμα του 2006. "Ο δικός μας περιορισμός είναι 10 φορές καλύτερος από αυτόν που είχε προηγουμένως ληφθεί," εξηγεί ο Μέρφι.

Εν τω μεταξύ ο Wim Ubachs, που οδήγησε την ανάλυση του 2006, συμφωνεί ότι το αποτέλεσμα του Murphy είναι «στέρεο», αλλά πιστεύει ότι μπορεί να υπάρχει ένας τρόπος για να συμβιβάσει τα δύο αποτελέσματα. Εξακολουθεί να παραμένει η πιθανότητα να άλλαξε η σταθερά μεταξύ 6 και 12 δισεκατομμυρίων ετών πριν, όμως δεν άλλαξε από τότε, λέει.

Ο Murphy συμφωνεί ότι παραμένει αυτή η πιθανότητα. "Επειδή δεν ξέρουμε τι μπορεί να κάνει ο λόγος m_p/m_e στο σύμπαν, δεν θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μία παρατήρηση που να υποδηλώνει ότι όλα τα άλλα είναι εντελώς λάθος".