Van egy szám az univerzumban, amelyet mi embereknek alfának hívunk - vagy a finom szerkezet állandója. Ha az alfa értéke kicsit más lenne, akkor a világegyetem, amint tudjuk, nem létezik - te, én és a Földön mindenki nem lennénk itt. Egyes fizikusok nemrégiben arról számoltak be, hogy az alfa-érték lassan változik a nagy robbanás óta. Mások, köztük Jeffrey Newman a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratóriumból jó bizonyítékokkal rendelkeznek arról, hogy az alfa változatlan maradt legalább 7 milliárd évig.
Hallgassa meg az interjút: Alpha, még mindig állandó minden év után (3,3 MB)
Vagy iratkozz fel a Podcastra: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Tudnál adni nekem az Alfa alapozót?
Jeffery Newman: Tehát Alfa az egyik állandó, amely leírja az alapvető erők erősségét; 4 alapvető erő van: az elektromágnesesség, a gyenge erő, az erős erő és a gravitáció, és az Alpha alapvetően meghatározza az elektromágneses erő erősségét a másikhoz képest. Mint ilyen, ez a kvantumelmélet nagyon alapvető része annak, hogy ezek az erők hogyan működnek és hogyan méreteznek az energiával (és) hogyan méreteznek az idővel az univerzumban.
Fraser: Attól függ, hogy mi az univerzumban; hogy mi lenne az univerzum más, ha Alfa más lenne?
Newman: Mivel az Alpha meghatározza, milyen erős az elektromágneses erő; ez az az atom, amely együtt tartja az atomokat; ez az az erő, amely miatt a dolgok kölcsönhatásba lépnek a fénnyel, tehát ha az erő (Alfa) eltérő erővel bírna, akkor az atomok sem fognak egymáshoz tartani, vagy esetleg túl erősen fognak egymáshoz, hogy lehetővé tegyék a kémiai kölcsönhatásokat. Ha a fény és az atomok nem lennének kölcsönhatásban egymással, akkor nagyon nehéz például látni, mint mi. Alapvető fontosságú az életünkben. Mivel annyira alapvető fontosságú, egész területén olyan következményekkel jár, amelyekre még nem is számíthat, amelyek szinte minden olyan kölcsönhatásra hatással lehetnek, amelyre egy atom megy keresztül, vagy az atom felépítésére.
Fraser: Honnan jött az a jóslat, hogy az Alfa-nak állandónak kell maradnia a Nagyrobbanás óta? Miért nyitott ez még a spekuláció?
Newman: Általában azt várták, hogy ez a világegyetem egyetemes állandója. Valójában jóslatok voltak, hogy egész szám nem csupán állandó, hanem egy nagyon egyszerű állandó; bármilyen 136 vagy bármilyen 137. Egy ideig azt gondolják, hogy ez az érték; nem egy 137,1, hanem a 137 páros. Ez numerológiának bizonyult; nem igaz, de ez egy olyan érték, amely a semmiből jön ki, de alapvető része a részecskefizika standard modelljének, és a részecskefizika összes többi standard értéke olyan dolgok, mint egy elektron tömege, a legalapvetőbb dolog. Arra számíthatnánk, hogy olyan számok lennének, amelyek leírják az univerzumot egészét, és ha leírják az univerzumot egészét, akkor le kell írniuk, hogy bármikor vagy bármikor leírják. Csak az elmúlt húsz évben, amikor léteznek egyesülési elméletek, amelyek sok extra dimenziót jósolnak; vannak elméletek, amelyek azt is megjósolják, hogy az univerzum állandóságait, amint érzékeljük őket, befolyásolják ezen extra dimenziók jelenléte, és idővel, vagy térben átmenően, ezen állandók értékei valójában megváltozhatnak az ezek által biztosított extra szabadság fokok miatt méretek. A sötét energiaelméletek ma is meg tudják jósolni az Alfa változásait az idő múlásával.
Fraser: Most egy héttel azt jelentettem, hogy a története elõtt jött, hogy néhány ausztrál kutató úgy találta, hogy Alfa megváltozott, ami szerintem elég nagy bejelentés volt. Tudja, milyen kutatásokat végeztek annak meghatározására, hogy megváltozott?
Newman: Szóval használnak - ismét asztrofizikai módszert; megpróbálja megnézni a nagyon távoli tárgyak megfigyeléseit, mélyen a múltban; a távoli univerzumban, és megpróbálta felhasználni ezeket a megfigyeléseket az Alfa-tól függő mennyiségek megvizsgálására; az ő esetükben a fény hullámhosszára néznek, amelyet a gázok abszorbeálnak köztünk és a kvazárok, amelyek nagyon fényes tárgyak, nagyon messze. Van egy olyan módszer, amely megpróbált sok különféle elemet felhasználni, amelyek kiegyensúlyozták egymást, és igyekeztek minél nagyobb érzékenységet szerezni az alfa számára, de mivel ez bonyolult módszer, sok bonyolult számítást igényel. Ez minden bizonnyal bonyolultabb módszer, mint amit kipróbáltunk. Megpróbáltuk a dolgokat egyszerűnek tartani. Tehát vannak olyan csoportok, akik ugyanazt a módszert használják, és némelyikük megváltozott az alfában, és néhányan nem találtak változást az alfában az ausztrál csoport által alkalmazott módszerrel.
Fraser: Mi volt az a módszer, amelyet használtál?
Newman: Nem kvazárokra, nem a legfényesebb tárgyakra, hanem inkább a gazdagabb galaxisokra nézünk. Tehát nagyobb számú tárgyat nézhetünk meg. Kiderül, hogy egy konkrét egyszerű mérési sorozatot, hullámhossz-készletet vizsgálunk; atomok átmenetei, amelyekkel az Alfa mérhető. Nagyon egyértelműen függ az alfa értékétől az idő múlásával, tehát egy elég egyszerű mérés elvégzésével képesek voltunk korlátozni az alfa fejlődését anélkül, hogy rengeteg atomfizika és atomfizika miatt kellett aggódnunk, hanem csak a legegyszerűbb dolog, amit tehetünk. Az Alfát finomszerkezeti állandónak nevezzük, és valójában a finomszerkezet-átmenet erősségét mértük az oxigénatomokban.
Fraser: Mennyire pontosak a számítások?
Newman: A pontosságot főleg az a korlátozott tárgyszám korlátozza, amely a DEEPTWO Redshift Survey-ban van; az adatkészlet, amellyel ezt tettük. A felmérésben szereplő 50 000 tárgy közül most mintegy 500-at használhatunk erre a tesztre. Ez pontosságot ad mintegy 30 000-es részének az Alfa értékénél.
Fraser: Mivel emlékszem az ausztrálokra, az (alfa) 100 000-ből 1-ben megváltozott, vagy valami hasonló?
Newman: Igen, így még nem zárhatjuk ki a mérésüket. Ez kissé figyelmen kívül hagyható. Egyik tudós sem nézi ezeket az értékeket, és azt állítja, hogy egyikük kizárja a másikat, mert névleges pontosságuk nagy. A kérdés az, hogy lehet-e valami szisztematikusan rossz a mérésnél; lehet valami, ami hibás ezzel a technikával? Tekintettel arra, hogy a különböző csoportok eltérő értékeket kaptak, valószínű, hogy valami nincs rendben az egyik vagy másik csoporttal; vagy az a csoport, amely meghatározza az Alfa változását, vagy a csoport, amely nem. Még nem zárhatjuk ki ezt, de nagyobb mintával, egyszerű módszerünkkel, meg tudjuk határozni.
Fraser: Szüksége lenne rá, hogy meggyőző választ kapjon, amelyben mindketten te; a váltók és a statikus emberek megállapodnak?
Newman: Úgy gondolom, hogy a tőlünk érkező további adatok minden bizonnyal segítenek, mert jelenleg képesek vagyunk megmutatni, hogy nem korlátozódnak semmiféle szisztematikus hiba vagy szisztematikus bizonytalanság az elvégzett munkában. Csak véletlenszerű és véletlenszerű hibák korlátoznak bennünket. Jobban tehetjük, ha nagyobb mintája van. A többi technika, a többi csoport szintén megpróbál több adatot szerezni a hibák csökkentése érdekében, és megpróbálja néhány különféle típusú mérést végezni annak megállapítása érdekében, hogy következetes válaszokat kap-e, nemcsak a nézve kvazárokat, de most egy lépést hátrálnak, és megkísérelik ennek egy kissé egyszerűbb módszerét is alkalmazni. Tehát remélhetőleg ezek konvergálnak és megpróbálnak közös választ találni, miután adatkészleteik bekerülnek.
Fraser: Igaz. Tegyük fel, hogy tévedsz, és az (alfa) az idő múlásával változik, mit jelenthet ez az univerzum jövője szempontjából? Ha tovább megy.
Newman: Tehát a talált változások viszonylag lassúak; még azok a csoportok is, amelyek jelentős változásokat találnak, és a talált változások várhatóan lassabbak lesznek, amint az idő előrehaladtával folytatódik. A legtöbb jóslat az, hogy ha az Alfa megváltozik, akkor az elsősorban az univerzum első másodpercében változik. Ezután csak lassabb és lassabb lesz. Tehát végül egy másodlagos hatás, ha nagyon lassan változik, a csillagok kiégnek, mielőtt olyan megváltozik, hogy befolyásolják az atomok kémiáját és kölcsönhatásait.
