变化的物理常数——精细结构常数到底是否随时间变化？一项新研究说“是”

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变化的物理常数
精细结构常数到底是否随时间变化？一项新研究说“是”

April 13, 2005 　　

OurSci News Staff 　　

通过在Keck天文台的研究，科学家认为物理定律可能已经与宇宙诞生之初时不一样了

　　〖北京〗爱因斯坦证明牛顿物理定律并不准确，但爱因斯坦自己是不是就对了呢？对某个宇宙基本常数的新研究表明，也许我们可以期待另一场物理学革命。

　　宇宙诞生至今已有一百多亿年，在这期间，物理定律是否发生过变化？有关争议的焦点之一是精细结构常数，它对电磁相互作用极其重要。如果精细结构常数随时间发生变化，其它一些根本物理原则如光速也会发生变化，这将给相对论带来挑战。

　　2001年，剑桥大学的天体物理学家Michael Murphy领导的一个小组分析了几十亿光年外一些类星体的光谱，发现其中金属元素谱线有微小变化。由于精细结构常数决定着谱线的结构，研究者据此认为，该常数自宇宙大爆炸以来增加了约0.001%。这一发现在学术界引起了骚动，但2004年另一组物理学家说，他们用原子钟对精细结构常数进行了很高精度的测量，并未发现它随时间变化的证据。

　　现在，Murphy小组用新研究回答了上述质疑。他们使用世界最大的光学望远镜——夏威夷的Keck天文台，研究了143个类星体的光谱，这是迄今最大规模的同类研究。他们在4月11日于英国华威举行的Physics2005会议上说，这项研究显示精细结构常数的确在增加。Murphy说，新研究的精度比2004年原子钟实验精度高10倍。

　　原子钟实验研究人员之一、德国物理技术研究所的Ekkehard Peik说：“这个结果很有力，经受住了许多系统检验，但争议并未解决。”Peik本人希望Murphy的结果是对的，因为这将为全新的物理理论“打开窗口”，例如尚未得到证实的超弦理论，该理论提出所有物理常数都可能因为更高维度空间的变化而变化。

　　欧洲航天局(ESA)计划于2006年在环地轨道上进行一次原子钟实验，精度比Murphy小组还要高100倍。Murphy说：“这可能最终解决问题。”

　　References:

　　1. The Constants They Are A-Changin',ScienceNow |Story|

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收录时间：2005.04.13
作者：
编辑：碧声
来源：三思编译

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