มีจำนวนหนึ่งในจักรวาลที่มนุษย์เราเรียกว่าอัลฟ่า - หรือค่าคงที่ของโครงสร้างที่ดี หากค่าอัลฟาแตกต่างกันเล็กน้อยจักรวาลที่เรารู้ว่ามันจะไม่มีตัวตน - คุณฉันและทุกคนบนโลกจะไม่อยู่ที่นี่ นักฟิสิกส์บางคนเพิ่งรายงานว่าค่าอัลฟาเปลี่ยนไปอย่างช้าๆตั้งแต่บิกแบง คนอื่น ๆ รวมถึงเจฟฟรีย์นิวแมนจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอเรนซ์บาร์กลีย์มีหลักฐานที่ดีว่าอัลฟายังคงไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลาอย่างน้อย 7 พันล้านปี
ฟังการสัมภาษณ์: Alpha, Still Constant After All เหล่านี้ปี (3.3 MB)
หรือสมัครสมาชิก Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: คุณให้ไพรเมอร์กับ Alpha ฉันได้ไหม
Jeffery Newman: ดังนั้น Alpha จึงเป็นหนึ่งในค่าคงที่ที่อธิบายถึงความแข็งแกร่งของกำลังพื้นฐาน แรงแม่เหล็กไฟฟ้าแรงอ่อนแรงและแรงโน้มถ่วงและอัลฟ่าจะกำหนดความแรงของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อเปรียบเทียบกับแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ 4 เช่นนี้มันเป็นส่วนพื้นฐานของทฤษฎีควอนตัมว่าแรงเหล่านี้ทำงานอย่างไร และวิธีที่พวกเขาวัดด้วยพลังงาน (และ) วิธีที่พวกเขาวัดขนาดกับเวลาในจักรวาล
Fraser: สิ่งที่อยู่ในจักรวาลขึ้นอยู่กับมัน จักรวาลจะแตกต่างกันอย่างไรถ้าอัลฟ่าแตกต่างกันอย่างไร
นิวแมน: เพราะอัลฟ่ากำหนดความแรงของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า นั่นคือพลังที่ยึดอะตอมไว้ด้วยกัน นั่นคือแรงที่ทำให้สิ่งต่าง ๆ มีปฏิสัมพันธ์กับแสงดังนั้นถ้าแรง (อัลฟ่า) มีความแข็งแรงแตกต่างกันอะตอมก็จะไม่ยึดติดกันเช่นกันหรือพวกมันอาจจับกันแน่นเกินไป เช่นกันถ้าแสงและอะตอมไม่ตอบสนองได้ดีมันคงเป็นเรื่องยากที่จะเห็นตัวอย่างเช่นที่เราทำ มันเป็นสิ่งจำเป็นต่อชีวิตของเรา เนื่องจากเป็นพื้นฐานดังนั้นจึงมีสาขาอยู่ทั่วสถานที่ที่คุณไม่คาดหวังว่าจะมีผลกระทบต่อการโต้ตอบเกือบทุกครั้งของอะตอมหรือโครงสร้างของอะตอม
Fraser: การคาดการณ์มาจากอัลฟ่านั้นคงอยู่ที่ใดตั้งแต่บิกแบง ทำไมสิ่งนี้ถึงเปิดการเก็งกำไร?
นิวแมน: โดยทั่วไปแล้วคาดว่ามันเป็นค่าคงที่สากลของจักรวาล ในความเป็นจริงมีการคาดการณ์ว่ามันไม่ได้เป็นเพียงค่าคงที่ แต่เป็นค่าคงที่ง่ายมากที่จะเป็นจำนวนเต็ม; อะไรก็ตามที่ 136 หรืออะไรก็ตาม 137 คิดว่ามันจะมีค่าสักพักหนึ่ง ไม่ใช่ 137.1 แต่เป็น 137 คู่ ที่กลายเป็นตัวเลข; มันไม่ได้ถือเป็นความจริง แต่มันเป็นคุณค่าที่เกิดขึ้นที่ไหนสักแห่ง แต่เป็นส่วนพื้นฐานของแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคและค่ามาตรฐานอื่น ๆ ของฟิสิกส์ของอนุภาคคือสิ่งต่าง ๆ เช่นมวลของอิเล็กตรอนพื้นฐานมาก สิ่ง. เราคาดหวังว่าจะมีตัวเลขที่จะอธิบายเอกภพโดยรวมและหากพวกเขาอธิบายเอกภพโดยรวมพวกเขาควรจะอธิบายว่าพวกเขาควรอธิบายมันได้ทุกเวลาหรือทุกที่ เฉพาะในช่วง 20 ปีที่ผ่านมาเมื่อมีการรวมทฤษฎีที่ทำนายหลายมิติพิเศษ; มีทฤษฎีที่ทำนายว่าค่าคงที่ของจักรวาลในขณะที่เรารับรู้ได้รับอิทธิพลจากการมีอยู่ของมิติพิเศษเหล่านี้และเมื่อเวลาผ่านไปหรือในอวกาศค่าของค่าคงที่เหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้จริงเนื่องจากองศาอิสระพิเศษจากสิ่งเหล่านี้ มิติ ทฤษฎีพลังงานมืดในปัจจุบันสามารถทำนายการเปลี่ยนแปลงของอัลฟ่าเมื่อเวลาผ่านไป
เฟรเซอร์: ตอนนี้ฉันได้รายงานไปแล้วหนึ่งสัปดาห์ก่อนที่เรื่องราวของคุณจะออกมาว่านักวิจัยชาวออสเตรเลียบางคนพบว่าอัลฟ่าเปลี่ยนไปซึ่งฉันคิดว่ามันเป็นการประกาศครั้งใหญ่ คุณรู้หรือไม่ว่าการวิจัยอะไรที่พวกเขาทำเพื่อตัดสินว่ามันเปลี่ยนไปหรือไม่?
นิวแมน: ดังนั้นพวกเขาจึงใช้อีกครั้ง - เป็นวิธีทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์; พยายามมองดูวัตถุที่อยู่ไกลมาก ๆ ในอดีต ในจักรวาลที่ห่างไกลและพยายามใช้การสังเกตเหล่านั้นเพื่อดูปริมาณที่ควรขึ้นอยู่กับอัลฟ่า ในกรณีของพวกเขาพวกเขากำลังดูความยาวคลื่นของแสงที่ถูกดูดซับโดยแก๊สระหว่างเรากับควาซาร์ซึ่งเป็นวัตถุที่สว่างมากซึ่งอยู่ห่างไกลออกไปมาก พวกเขามีวิธีการที่พยายามใช้องค์ประกอบหลายประเภทเพื่อปรับสมดุลซึ่งกันและกันพยายามที่จะให้ความไวกับอัลฟ่ามากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่เนื่องจากเป็นวิธีที่ซับซ้อนจึงต้องใช้การคำนวณที่ซับซ้อนมาก แน่นอนว่าเป็นวิธีที่ซับซ้อนกว่าวิธีที่เราเคยลอง เราพยายามทำให้สิ่งต่าง ๆ เรียบง่าย ดังนั้นจึงมีบางกลุ่มที่ใช้วิธีการเดียวกันและบางกลุ่มพบการเปลี่ยนแปลงในอัลฟ่าและบางกลุ่มไม่พบการเปลี่ยนแปลงในอัลฟ่าด้วยวิธีที่กลุ่มออสเตรเลียใช้
Fraser: คุณใช้วิธีการแบบใด
นิวแมน: เรากำลังมองหาไม่ใช่ควาซาร์ไม่ใช่วัตถุที่สว่างที่สุด แต่อยู่ที่กาแลคซีซึ่งมีอยู่มากกว่ามาก ดังนั้นเราสามารถดูจำนวนวัตถุที่มากขึ้น และปรากฎว่าเรากำลังดูชุดการวัดง่ายๆชุดความยาวคลื่น การเปลี่ยนเป็นอะตอมที่เราสามารถใช้วัดอัลฟ่า มันขึ้นอยู่กับวิธีที่ตรงไปตรงมามากเกี่ยวกับคุณค่าของอัลฟ่าเมื่อเวลาผ่านไปดังนั้นการทำการวัดอย่างง่ายเราสามารถกำหนดข้อ จำกัด ว่าอัลฟ่าสามารถพัฒนาได้อย่างไรโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับฟิสิกส์อะตอมและฟิสิกส์นิวเคลียร์จำนวนมาก สิ่งที่ง่ายที่สุดที่เราสามารถทำได้ อัลฟ่าเรียกว่าค่าโครงสร้างอย่างคงที่และเราได้ทำการวัดความแข็งแรงของการเปลี่ยนโครงสร้างแบบละเอียดในอะตอมออกซิเจน
เฟรเซอร์: การคำนวณที่คุณคิดขึ้นนั้นแม่นยำเพียงใด
นิวแมน: ความแม่นยำส่วนใหญ่ถูก จำกัด ด้วยจำนวนวัตถุที่เรามีในการสำรวจ DEEPTWO Redshift; ชุดข้อมูลที่เราเคยทำเช่นนี้ ตอนนี้จาก 50,000 วัตถุในแบบสำรวจเรามีประมาณ 500 เราสามารถใช้สำหรับการทดสอบนี้ นั่นทำให้เรามีความแม่นยำประมาณ 30,000 ส่วนจากมูลค่าของอัลฟ่า
Fraser: เพราะฉันจำได้ว่าชาวออสเตรเลียมัน (อัลฟ่า) จึงเปลี่ยนเป็น 1 ใน 100,000 หรืออะไรทำนองนั้น?
นิวแมน: ใช่แล้วเรายังไม่สามารถแยกการวัดออกได้ ณ จุดนี้มันมีความแตกต่างกันเล็กน้อย ไม่มีนักวิทยาศาสตร์คนใดที่จะมองคุณค่าเหล่านี้และพูดกฎข้อหนึ่งออกมาอีกอย่างหนึ่งเพราะความแม่นยำเล็กน้อยนั้นสูง คำถามคืออาจมีบางสิ่งผิดปกติอย่างเป็นระบบกับการวัด อาจมีบางอย่างที่ผิดปกติกับเทคนิคนั้นหรือไม่? เนื่องจากกลุ่มที่แตกต่างกันมีค่าแตกต่างกันเป็นไปได้ว่ามีบางอย่างผิดปกติกับกลุ่มหนึ่งหรือกลุ่มอื่น อาจเป็นกลุ่มที่กำหนดการเปลี่ยนแปลงในอัลฟ่าหรือกลุ่มที่ไม่ต้องการ เรายังไม่สามารถแยกแยะได้ แต่ด้วยตัวอย่างที่ใหญ่กว่าโดยใช้วิธีการง่ายๆของเราเราสามารถตัดสินใจได้
เฟรเซอร์: อะไรจะเกิดขึ้นสำหรับคุณที่จะได้คำตอบที่สรุปได้ว่าทั้งคุณ; ผู้เปลี่ยนและคนที่อยู่นิ่งมาตกลงกันไหม?
นิวแมน: ฉันคิดว่าข้อมูลเพิ่มเติมที่มาจากเราจะช่วยได้อย่างแน่นอนเพราะปัจจุบันเราสามารถแสดงให้เห็นว่าเราไม่ได้ถูก จำกัด ด้วยข้อผิดพลาดที่เป็นระบบหรือความไม่แน่นอนอย่างเป็นระบบในสิ่งที่เรากำลังทำอยู่ เราถูก จำกัด ด้วยข้อผิดพลาดแบบสุ่มและข้อผิดพลาดแบบสุ่มคุณสามารถทำให้ดีขึ้นได้ถ้าคุณมีตัวอย่างขนาดใหญ่ขึ้น เทคนิคอื่น ๆ กลุ่มอื่น ๆ ก็พยายามหาข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อลดข้อผิดพลาดและพยายามทำการวัดสองสามแบบเพื่อดูว่าพวกเขาสามารถได้คำตอบที่สอดคล้องกันไม่ใช่แค่กับวิธีการที่ซับซ้อนกว่านี้ ดูควาซาร์ แต่ตอนนี้พวกเขากำลังถอยหลังและพยายามใช้วิธีที่ง่ายกว่าเล็กน้อยเช่นกัน ดังนั้นหวังว่าสิ่งเหล่านี้จะมาบรรจบกันและพยายามหาคำตอบทั่วไปเมื่อชุดข้อมูลของพวกเขาเข้ามา
เฟรเซอร์: ใช่ สมมติว่าคุณผิดและ (อัลฟา) เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาสิ่งนั้นมีความหมายต่ออนาคตของจักรวาลอย่างไร ถ้ามันไปต่อ
Newman: ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงที่พบนั้นค่อนข้างช้า แม้แต่กลุ่มที่พบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญและการเปลี่ยนแปลงที่พบจะคาดว่าจะได้รับช้าลงและช้าลงเมื่อเวลาผ่านไป การคาดการณ์ส่วนใหญ่คือถ้าอัลฟ่าเปลี่ยนแปลงนั่นคือการเปลี่ยนแปลงส่วนใหญ่ในวินาทีแรกของจักรวาล มันช้าลงเรื่อย ๆ และช้าลงเรื่อย ๆ หลังจากนั้น ดังนั้นผลรองในท้ายที่สุดถ้ามันเปลี่ยนไปช้ามากดวงดาวจะไหม้ก่อนที่มันจะเปลี่ยนไปมากพอที่จะส่งผลกระทบต่อเคมีและปฏิสัมพันธ์ของอะตอม
