Es gibt einige Dinge, die wir für selbstverständlich halten. Eine davon ist, dass die Naturgesetze überall konstant sein müssen.
Ein entfernter Quasar
Eine neue Studie zeigt nun, dass dies möglicherweise nicht der Fall ist. Forscher von UNSW Sydney studiert vier neue Messungen des von a emittierten Lichts Quasar 13 Milliarden Lichtjahre weg und fand winzige Abweichungen in der Feinstrukturkonstante, ein Maß für Elektromagnetismus.
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Dieser Befund stimmt mit dem überein, was andere frühere Studien entdeckt haben.
" Die Feinstrukturkonstante ist die Größe, die Physiker als Maß für die Stärke der elektromagnetischen Kraft verwenden “, sagte Professor John Webb von der UNSW Science
„Es ist eine dimensionslose Zahl und beinhaltet die Lichtgeschwindigkeit, die sogenannte Plancksche Konstante und die Elektronenladung, und es ist ein Verhältnis dieser Dinge. Und es ist die Zahl, mit der Physiker die Stärke der elektromagnetischen Kraft messen.
Elektromagnetische Kraft ist entscheidend, da Elektronen in einem Kern herumfliegen Atome überall. Wenn es nicht existieren würde, würde sich alle Materie buchstäblich auflösen.
Viele Jahre lang wurde angenommen, dass es sich über Zeit und Raum hinweg um eine konstante, unveränderliche Kraft handelt. In den letzten 20 Jahren hat Professor Webb jedoch verschiedene Anomalien in der Feinstrukturkonstante festgestellt.
„Wir haben einen Hinweis gefunden, dass diese Zahl der Feinstrukturkonstanten in bestimmten Regionen des Universums unterschiedlich war. Nicht nur als Funktion der Zeit, sondern tatsächlich auch in Richtung im Universum, was wirklich seltsam ist, wenn es richtig ist... aber genau das haben wir gefunden ", erklärte Webb.
nicht konstant
Webb musste zunächst jede Möglichkeit ausschließen, dass die Beobachtungen von fehlerhaften Geräten oder Fehlkalkulationen stammten. Sobald dies geschehen war, war die logische Schlussfolgerung, dass die elektromagnetische Kraft im gesamten Universum einfach nicht konstant war.
"Wenn man alle Daten zusammenfasst, scheint der Elektromagnetismus allmählich zuzunehmen, je weiter wir schauen, während er in die entgegengesetzte Richtung allmählich abnimmt", sagte Webb.
"In anderen Richtungen im Kosmos bleibt die Feinstrukturkonstante genau diese Konstante. Diese neuen, sehr weit entfernten Messungen haben unsere Beobachtungen weiter vorangetrieben als jemals zuvor."
Was bedeutet dies für die Physik im Allgemeinen? Nun, weitere Studien müssen durchgeführt werden, aber es könnte bedeuten, dass die Grand Unified Theory möglicherweise beiseite gelegt werden muss.
"Unser Standardmodell der Kosmologie basiert auf einem isotropen Universum, das statistisch in alle Richtungen gleich ist", erklärte Webb. "Dieses Standardmodell selbst baut auf Einstein Schwerkrafttheorie, die selbst explizit die Konstanz der Naturgesetze voraussetzt. "
"Wenn sich solche Grundprinzipien nur als gute Annäherungen herausstellen, stehen die Türen für einige sehr aufregende, neue Ideen in der Physik offen."
Das Papier wird in der Zeitschrift veröffentlicht Fortschritte in der Wissenschaft .