Οι νόμοι της φυσικής δεν είναι παντού οι ίδιοι

13 09 2010

Αψηφώντας την αρχή της ισοδυναμίας του Αϊνστάιν, που αναφέρει ότι οι νόμοι της φυσικής είναι οι ίδιοι παντού, ερευνητές έχουν βρει νέα αποδεικτικά στοιχεία που υποστηρίζουν την ιδέα ότι ζούμε σε μια περιοχή του σύμπαντος που είναι «ακριβώς σωστή” για την ύπαρξή μας.

Η αντιφατική διαπίστωση προέρχεται από μια παρατήρηση ότι μία από τις σταθερές της φύσης φαίνεται να είναι διαφορετική σε διάφορα μέρη του Κόσμου.

Τα αποτελέσματα φαίνεται να δείχνουν ότι, πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, η τιμή της «σταθεράς άλφα» ήταν ελαφρά διαφορετική, σε διαφορετικά σημεία του Σύμπαντος.

Οι δε παρατηρήσεις προέκυψαν από την ανάλυση πάνω από 100 κβάζαρ, δηλαδή τεράστιους γαλαξίες που σχηματίστηκαν τις πρώτες «στιγμές» της εξέλιξης του Σύμπαντος.

Μετρώντας και αναλύοντας το φάσμα της ακτινοβολίας που φτάνει ως εμάς από αυτά τα αρχαιότατα κβάζαρ, οι Αυστραλοί ερευνητές κατάφεραν να συλλέξουν πολύτιμα δεδομένα σχετικά με τη συχνότητα εκπομπής της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εκπέμφθηκε από αυτά τα γιγάντια κβάζαρ πριν από περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια. Συνδυάζοντας μεταξύ τους τις παρατηρήσεις από δύο τηλεσκόπια, που παρακολουθούσαν δύο εκ διαμέτρου αντίθετα σημεία του Σύμπαντος, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η τιμή της σταθεράς άλφα δεν είναι σταθερή αλλά μεταβάλλεται, έστω και ελάχιστα, στον χρόνο και τον χώρο.

“Το εύρημα αυτό ήταν μια πραγματική έκπληξη για όλους,» ανέφερε ο John Webb, του Πανεπιστημίου της Νέας Νότιας Ουαλίας στην Αυστραλία.

Ακόμη πιο εκπληκτικό είναι το γεγονός ότι η μεταβολή στην σταθερά φαίνεται να έχει μια κατεύθυνση, δημιουργώντας έτσι μία «προτιμώμενη κατεύθυνση ή άξονα», σε όλο το σύμπαν.

Τούτη όμως η ιδέα απορρίφθηκε πάνω από 100 χρόνια πριν με την δημιουργία της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν.

Όμως, η νέα μελέτη επικεντρώνεται στην σταθερά λεπτοδομής γνωστή επίσης και ως άλφα. Ο αριθμός αυτός καθορίζει την ισχύ των αλληλεπιδράσεων μεταξύ του φωτός και της ύλης.

Η σταθερά λεπτής υφής,  α, είναι ένα μέτρο της ισχύος της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης με την οποία τα ηλεκτρόνια δεσμεύονται μέσα στα άτομα και τα μόρια. Ορίζεται ως  α = e2/ћc = 1/137.036, όπου e είναι το φορτίο του ηλεκτρονίου, ћ είναι η σταθερά του Planck διαιρεμένη δια 2π, και c είναι η ταχύτητα του φωτός στο κενό. Η σταθερά λεπτής υφής παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον διότι είναι αδιάστατος αριθμός. Αυτό την κάνει πιο θεμελιώδη από άλλες σταθερές η τιμή των οποίων εξαρτάται από τις μονάδες μέτρησης. Και επειδή η σταθερά λεπτοδομής α προκύπτει από άλλες «σταθερές» της φύσης, θεωρητικά μερικές θα μπορούσαν να αλλάξουν όσο περνάει ο κοσμικός χρόνος.

Λαμβάνοντας δεδομένα από το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) στην Χιλή και το Keck στη Χαβάη, ο Webb, έχει παρατηρήσει ότι η σταθερά άλφα μεταβάλλεται όχι στον χρόνο μα στον χώρο.

Τα δεδομένα του VLT δείχνουν ότι, αλλού στο σύμπαν, η τιμή της άλφα είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από ό,τι στη Γη.

Η διαφορά στις δύο περιπτώσεις είναι περίπου το ένα εκατομμυριοστό της τιμής που έχει η άλφα στην περιοχή του χώρου μας.

Επιπλέον, η ανάλυση των περίπου 300 μετρήσεων που έγιναν από την επιστημονική ομάδα για την τιμή της άλφα, από το φως που προέρχεται από διάφορα σημεία στον ουρανό προτείνει πως η διακύμανση δεν είναι τυχαία, αλλά δομημένη σαν ευθύγραμμος μαγνήτης.

Το σύμπαν φαίνεται να έχει ένα μεγάλο άλφα στη μια πλευρά και μια μικρότερη τιμή της άλφα στην άλλη.

Αυτό το «δίπολο» ταιριάζει αρκετά με ένα ρεύμα γαλαξιών που μυστηριωδώς κινείται προς την άκρη του σύμπαντος.

Ωστόσο, αυτό δεν ευθυγραμμίζεται με ένα άλλο ανεξήγητο δίπολο, που έχει ονομαστεί ο άξονας του κακού στο λυκόφως του big bang.

Η Γη φαίνεται να βρίσκεται κάπου στη μέση από τις ακραίες τιμές της άλφα.

Αν αυτή η άποψη είναι σωστή, το αποτέλεσμα θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί η άλφα φαίνεται να έχει την προσαρμοσμένη τιμή που επιτρέπει να υπάρχει η κατάλληλος οργανική χημεία – και κατά συνέπεια η ζωή.

Μια αύξηση της άλφα κατά 4 τοις εκατό, για παράδειγμα, τα αστέρια δεν θα ήταν σε θέση να παράγουν άνθρακα, καθιστώντας έτσι την βιοχημεία μας αδύνατη.

Αν αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν και από άλλες παρατηρήσεις, τότε είναι σαφές ότι θα πρέπει να αναθεωρήσουμε πολλές από τις σημερινές βεβαιότητες της Φυσικής.

Πηγή: http://www.physics4u.gr/blog/?p=2527

Advertisements

Ενέργειες

Information

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s




Αρέσει σε %d bloggers: