وهذا هو سر الاحتفاظ جيدا، ولكننا نعرف أن الحياة والكون وكل الأجوبة. لا 42، ولكن 1/137.
يحدد عدد نفسه كيف النجوم تحترق، لم كيف الكيميائية التي تحدث، وحتى وجود الذرات. عالم الفيزياء ريتشارد فينمان (ريتشارد فاينمان) تعرف شيئا عن هذا، ووصفه بأنه "واحد من أعظم أسرار الفيزياء: لا يمكن أن نفهم عدد السحر".
الآن انها الغموض يزداد عمقا. ايحاء المثير للجدل، ونحن نفترض أن هذا الرقم قد الثوابت يست عالمية، ولكن مع بعض التغييرات الطفيفة في الزمان والمكان والتغيير. واذا تأكد هذا سيكون له تأثير عميق على فهمنا للفيزياء، يجبرنا على إعادة التفكير في الافتراضات الأساسية حول هيكل للواقع. في حين أن النقاش حول المغزى الحقيقي لهذه النتائج متفشية، ولكن دراسة متعمقة من التجارب المعملية واقع البحوث بنية الكون على ما يرام، قد الآن تعطي نتيجة واضحة.
الثوابت الطبيعية مثل سرعة الضوء، وقوة وجودة من الجزيئات المختلفة، قد لا تكون ثابتة جدا، وهو رأي له تاريخ مجيد. في عام 1937، عالم الفيزياء بول ديراك (بول ديراك) كتب لمجلة "الطبيعة"، وتساءل الفلكي آرثر إدينجتون (آرثر إدينجتون) يحاول خدش حسابات ثابتة. كيف يمكننا التأكد من أنها لا تتغير مع الزمن الكوني وتغييره؟
ثابت هيكل غرامة، كما يشار إلى ألفا (ألفا)، هو مثال جيد. يقع ألفا في وسط ديراك بدأت نظرية، فاينمان دراسة الديناميكا الكهربائية الكمومية (وهو المطلوب) تلتزم. هذه هي القوة الكهرومغناطيسية لنظرية الكم، ويصف التفاعل بين الضوء والمادة. ألفا تحديد قوتهم. وهي مصنوعة نفسها من الضوء، وشحنة الإلكترون، - هناك القليل نظرية المادية ليست لها - والعديد من الثوابت الأساسية الأخرى تتكون، مرتبة بعناية، انها مجرد الأرقام المجردة، وليس شخص تضرروا: 0.00729735، رقم 1/137 من الاقتراب.
فقط قليلا لتغيير هذا الرقم، يمكنك تغيير الكون كله. وتضيف الكثير من القوة بروتون قوية جدا يستبعد بعضها بعضا، بحيث نواة صغيرة لا يمكن أن نكون معا. أبعد قليلا على، وسيتم اغلاق محطة الاندماج النووي الداخلية ممتاز أسفل، غير قادر على إنتاج الكربون، ولكن الكربون هو أساس وجود حياة. ألفا جزيئات أصغر السندات في انخفاض درجة الحرارة الانقسام، غيرت مجرى حياة الكثيرين المطلوبة.
وهناك الكثير من الثوابت.
علماء الفيزياء لديهم مشكلة كبيرة هي أن لدينا نظرية الطبيعة تتطلب منا أن حقن مجموعة من الأرقام العشوائية، بحيث تعكس الواقع. ولا يبدو أن هذه الأرقام لسبب: فهي، يجب علينا قياسها في التجربة هناك.
الجسيمات النموذج المعياري يتطلب على الأقل 19 هذه الأعداد، بما في ذلك سلسلة من الآخرين غرامة الرقمية هيكل ثابت، بوسون هيغز الشامل، ووصف من قوة التفاعل وكتلة الجسيمات.
لتكون مستنسخة المادية العامة، يجب إضافة ثابت الجاذبية (وتسمى أيضا "بيغ G")، وسرعة الضوء ثابتة وبلانك، والتي تعطي الأبعاد الأساسية للكائن الكم.
نموذج الكوني القياسي 12 يتطلب معلمات إضافية، بما في ذلك وصف معدل ثابت هابل من توسع الكون، والعوامل المرتبطة المسألة الظلام وكثافة الطاقة المظلمة.
على الأقل على الأرض، وأبقى ألفا ضمن حدود صارمة. وتشير التجارب المعملية إلى أن التغيير الأكبر قد يكون عدة أقسام مليار. وهذا يجعل الأمر أكثر من ثابت يحدد بدقة 100،000 مرة قوة الجاذبية "G. الكبير"
ولكن مثلما يشير ديراك، وربما في جزء بعيد من التفاعل الكهرومغناطيسي ضعيفة أو قوية الماضي، أو في الكون مختلفة. وقد حاول علماء الفيزياء للكشف عن الحقيقة أعمق حول الجهود الواقع المتوقفة هذه المناسبة، قد يكون من المهم. ". لدينا المعادلة الأساسية كانت هذه المعادلة نصف قرن من التاريخ، وقد تتعارض أبدا أي طريقة قياس" وقالت جامعة الفرنسية (UniversityofAIX مرسيليا) مرسيليا إيكس كارلو لوه ويى لى (كارلو روفيلي) واضاف "اذا اكتشفنا معايير مختلفة للقياس مع هذا، سيكون الحدث الرئيسي: وأخيرا لدينا شيء جديد حقيقي" في دراسة التغيير المستمر المرصد تريستا بإيطاليا بول Moraro (باولو Molaro ) وأنا أتفق. وقال: "في حالة حدوث هذه الطفرات، وسوف تكشف الظواهر الفيزيائية جديد".
على سبيل المثال، يمكن أن يتضمن ذلك وجود أبعاد إضافية. نظرية الأوتار هو دعم قوي للجيل القادم من الفيزياء النظرية، يقترح هناك حليقة طفيف من الأبعاد التي لا يمكن رؤيتها. لها تأثير على أشياء مثل ألفا. وقال الكونيات جامعة كامبريدج جون بارو :. "إذا كنت تعتقد في وجود أبعاد إضافية، فإننا ندعو وضعهم المادي المستمر تنخفض"، "إذا كان هناك مساحة تسعة أو عشرة الأبعاد، فقط ثلاثة كبير، ثم الطبيعة الحقيقية للوجود ثابت الأبدي على عدد من الأبعاد. لاحظنا الظلال ثلاثية الأبعاد ليست ثابتة حقا ".
الفيزيائي جون ويب (جون ويب) الذي، منذ عشرين عاما، وإمكانية حدوث تغيرات في ألفا يبدو أنها أصبحت هاجس موضوع الناس. في عام 1996، وكان باحث شاب، زار بارو من أستراليا، ومن ثم في جامعة ساسكس. تأملات ديراك على مناقشة ثابت لأجل غير مسمى. وتساءل عما إذا كان ويبر ضوء جمعها من قبل بعض من معظم التلسكوبات القوية يمكن أن تحل هذه المشكلة.
موطئ قدم.
وقد سافر بعض الضوء على فترة طويلة من الزمن. تلسكوب كيك في قمة ماونا كيا في هاواي أعلى نقطة من الضوء يمكن أن تؤخذ قبل حوالي 12 مليار سنة، وهي مجرات مضيئة للغاية أو النجوم الزائفة التي تنبعث من نواة. الأرض في رحلتها، حيث بعض من الضوء الذي قد مر من خلال سحابة من امتصاص الغاز من موجات معينة. وهذا يوفر على موطئ قدم حيوي لألفا. وقال ويبر: "إذا قمت بتغيير ألفا، قمت بتغيير التجاذب بين الإلكترونات والنوى." هذا يغير ونظرا لطول الموجة التي كتبها الامتصاص الذري، وهو ما يعني أن امتصاص الأطياف تنتج قيمة ألفا يتم إنشاؤها في الطيف رموز شريط فقط.
وقد وضعت ويبر وزملاؤه في جامعة نيو ساوث ويلز طريقة جديدة لتحليل هذه الأطياف امتصاص معقدة من النجوم الزائفة وتطبيقها على البيانات. وبحلول عام 1998، وقال انه ومعاونيه يكون أول نتائجها منذ: في 12000000000-6000000000 سنة، ومتوسط معدل النمو ألفا هو 6/1000000. في ذلك الوقت، وهذا لا يكفي أن يكون لها تأثير كبير على الفيزياء. ولكن هذا الوضع يتغير.
هذا هو نتيجة مثيرة، ويعتقد عدد قليل من الناس - ربما لسبب وجيه. "العثور على أدلة ألفا مختلفة من الناحية الفنية من الصعب جدا"، وقال بارو (بارو). في التحليل، فقط 23 الطيف، وأنهم جميعا تأتي من تلسكوب كيك، مما يزيد من احتمال الخطأ في النظام أداة يمكن أن تشوه البيانات.
هذا هو بداية لعبة القط والفأر التي طال أمدها. ويبر ومجموعة من المتعاونين تغيير سوف تنشر تحليل جديد، تظهر البيانات الجديدة أو المختلفة التغيير، وبعض الفرق الأخرى دحض هذه النتيجة. في كل مرة، وفريق ويبر يبحثون عن الأسباب الجذرية للخطأ في النظام لأنفسهم دحض الطعن. في نفس الوقت، كما أنها حصلت على بيانات تلسكوب آخر، تلسكوب كبير جدا أن يقع في أعالي جبال الأنديز التشيلي (في إل تي).
أحدث النتائج التي توصلوا إليها حول ألفا هو أنه يزيد والمسافة من الأرض تتغير يقترب تدريجيا وخطيا. وقال ويبر: "إذا نسافر منذ الانفجار الكبير والكون الموافق المسافة التي يقطعها الضوء في المسافة، سنجد أنفسنا في بداية البدنية مكان مختلف تماما"، ولكن منذ الانفجار الكبير، تم توسيع الكون ولذلك فإن توسع الكون وما وراءها. أظهر خطية تقدم أن هذه المناطق غير مرئية، وألفا قد تختلف لتكون كبيرة بما فيه الكفاية بحيث الكون في حد ذاته سوف تبدأ لتصبح مختلفة جدا. وقال ويبر: "إن الوضع قد يكون هناك مختلفة جدا، والحياة كما نعرفها لا يمكن أن توجد."
واعترف أنه لا يزال لديه عالية المضاربة. هامش بيانات خطأ كبير، وقياس أفضل، وهذا التغيير قد تختفي.
جامعة سوينبرن (جامعة سوينبرن) الاسترالي مايكل مورفي (مايكل ميرفي) بالتأكيد أعتقد ذلك. وقد شارك ميرفي في المشروع ألفا لسنوات عديدة، كان الدكتور ويبر معلمه. بالإضافة إلى ويبر، هل لديها فهم من الأجهزة أو بيانات أو تقنيات تحليل أفضل. في عام 2014، وادعى ميرفي في نهاية المطاف وجدت خطأ، التي أطاحت الجدل حول المتغيرات ألفا.
هو وزملاؤه في جامعة سري لانكا ويمبورن جوناثان ويتمور (جوناثان ويتمور) أدرك أن الضوء المنبعث من معايرة الأدوات التحليلية المستخدمة ليست كما متعرج كما الأشعة الكونية. إعادة ضبط أداة عندما يكون هناك ضوء ينبعث من محيط أهدافها الفلكية (مثل الشمس، وتنعكس أشعة الضوء أو الشمس مثل نجمة الكويكب)، تغيرت النتائج. وقال ميرفي: "لقد وجدنا أنه يشوه الطيف، وبعض من خط تجاه خط آخر، في حين أن خط آخرين ينحرف من خطوط أخرى، اعتمادا على وضعك في الطيف." وهذا يكفي لخلق تغيير ألفا وهم.
عام 2017، ويبر وجامعة كاليفورنيا، بيركلي، والتعاون فنسنت دومون، يدحض هذا الزعم. وهم يدعون أن معيب تحليل البيانات، وينطبق فقط على مجموعة فرعية من النتائج التي تم الحصول عليها من VLT، بدلا من النتائج الأصلية من كيك. اعترف ميرفي هذا، لكنه قال انه واثق من نتائج قد "دمر".
ومع ذلك، وقال انه لم يذهب بعيدا. وقال: "يجب أن نكون الأفضل قياس هذه الأمور قدر الإمكان، لا يهم أين نحن نحتاج فقط أن يكون بطرق مختلفة وأفضل أن تفعل أشياء في المستقبل:" الدافع لم يتغير ونحن ما زلنا لا نفهم الثوابت الأساسية ". ".
هذا ما يحدث بالفعل. وقد تم تصميم هذه الدراسة الجديدة المختبر من أي وقت مضى قياس أكثر دقة ألفا النسبة. وفي الوقت نفسه، في تشرين الثاني، وأداة جديدة على VLT يكون على خط الكواكب الخارجية ومستقرة الملاحظات الصخور الطيفية من مطياف ECHELLE، المعروف أيضا باسم ESPRESSO. تقدير مورفي، الذي يستخدم لقياس الطيف حلم آلة الكوازار. وقال: "هذا هو مقياس الطيف مستقرة الفائقة التي سوف نحل هذه المشكلة".
"من الممكن أنه في بعض أجزاء الكون تختلف ذلك أن الحياة كما نعرفها لا يمكن أن توجد."
الباحث الرئيسي الصك فرانشيسكو بيبي (فرانشيسكو بيبي) التمثيل، لم تكن عملية سهلة ESPRESSO - أنها يجب أولا معايرة، وعادة ما تكون قادرة على السيطرة عليه. "لدينا الشعور هو أنه بحلول نهاية عام 2019، ونحن سوف تكون قادرة على تأكيد أو استبعاد هيكل غرامة ثابتة التباين في مستوى أجزاء في المليون من المطالبات الحالية"، قال. يجب أن تكون قادرة على البحث عن التغيرات في 100 مليون سنة الماضية، واستكشاف الكون المرئي كله ESPRESSO. واضاف "اعتقد جعلت آفاق التقدم الملموس جيدة للغاية." وقال بارو.
في نفس الوقت، ويبر في علم أعمى. ألفا القيم المستمدة من الكوازار الأطياف، الذي ينطوي على قرار شخصي على جزء من الطيف المدرجة. في بعض الأحيان، فمن السهل أن نغفل بعض من الطيف ليست المناطق "مثيرة للاهتمام" لأنها قليلة جدا خطوط الامتصاص، ولكن هذه التبسيطات قد تحرف النتائج. لتجنب هذا الأمر، خلق ويبر وطالب ماثيو بينبريدج خوارزمية التعلم الآلي، البيانات الأصلية لإجراء شاملة والملاحظة الموضوعية. وقال ويبر: "لقد تغير كل القرارات من جهة، ووضع مسألة طرح سلسلة من أجهزة الكمبيوتر العملاقة."
فقط بعد ان الجهاز 1000 القياسات، وقال انه سوف نرى النتيجة، وهذا هو "مظروف مختوم"، والقضاء على إغراء التقليل من قياس واحد لا يتوافق مع الافتراضات. وقال ويبر انه في الوقت الحاضر هناك 500 كيس قياس حوالي، ينبغي أن يستكمل هذا العمل وتحليلها ESPRESSO في وقت واحد تقريبا.
وعلى الرغم من الجدل، جون ويبر (جون ويب) العمل المنوي على ثابت ألفا البديل، وقوانين الطبيعة قد لا يكون الاختلاف المستمر، ولكن المكاني والزماني للفكرة في التيار الرئيسي.
في يونيو، اقترح المعهد الأمريكي الوطني للمعايير والتكنولوجيا تشارلز كلارك (تشارلز كلارك) وزملاؤه بروتوكول المختبر، يمكنك أن تبحث عن تغييرات في الثوابت الفيزيائية. وهناك طريقة بسيطة لمزامنة اثنين من الساعات الذرية لمعرفة ما إذا تزامن سوف ينجرف مع مرور الوقت.
هذه التجارب يمكن أن توفر معيار الذهب، فإنه يمكن استخدامها لمقارنة أي مطالبات المستقبل على الاختلاف وتقديم أدلة على الفيزيائيين مساعدة وراء النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات. فيزياء الجسيمات هو الأكثر وصف ثابت لكيفية الكون الذي تشغل حاليا. وقال كلارك: "نحن نعلم أن النموذج القياسي بالتأكيد سوف تفشل في مكان ما نظريات الفيزياء التغيير وشعبية غير متناسق .."
في وقت سابق من هذا العام، وتوفر هذه التجارب حتى الآن قياسات الكوكب أدق ألفا. جامعة كاليفورنيا، بيركلي، بدا هولجر مولر وزملاؤه في التفاعل بين الفوتونات والذرات السيزيوم، والتي سوف تقلل من قيمة ألفا إلى أكثر من واحد من المليار. وهو قريب من النموذج القياسي لفيزياء بعد استبعاد بعض التوصيات. وسيكون هناك المزيد من الأشياء أن يحدث. وقال مولر: "نحن نجري تجربة جديدة، ونحن نعتقد أنه في السنوات المقبلة، يمكننا الحصول على أمر من حجم البيانات."
ولكن ويبر التجارب الأرضية خاطئة. وقال إن أي تغيير في ألفا هم على الأرجح فقط في أن يتم الكشف عن جداول زمنية كونية. وقال ويبر: "على سبيل المثال، والتغيرات في الكون المبكر السريع، ولكن تقريبا أي تغيير اليوم إذا كان هذا هو الحال، فإن التجارب الأرض تجد أبدا أي تغيير، بغض النظر عن مدى دقة .."
