新发现表明自然法则并非如先前所想那般恒定

来源: ScienceDaily

天体物理学家发现,精细结构常数在宇宙的某些方向上可能有所不同,这暗示着宇宙的物理定律并非各向同性。这一发现可能需要对现代物理学的许多基础概念进行修订。

那些期待科学大一统理论有一天能印在T恤上的人可能还要再等等,因为天体物理学家不断发现暗示,其中一个宇宙常数并非如先前所想那般恒定。在发表于《科学进展》杂志的一篇论文中,来自悉尼新南威尔士大学的科学家报告称,对一个130亿光年外的类星体发出的光的四次新测量,再次确认了过去研究中对精细结构常数微小变化的测量。新南威尔士大学科学教授约翰·韦伯表示,精细结构常数是电磁力的度量,是自然界四大基本力之一。

电磁力使电子在宇宙中每个原子的原子核周围飞速旋转——没有它,所有物质都会飞散。直到最近,人们还认为它是一个在时间和空间中不变的力。但在过去的二十年里,韦伯教授注意到精细结构常数出现了异常,即在宇宙的某个特定方向测量的电磁力似乎略有不同。韦伯教授说,如果这些发现是正确的,那么宇宙在物理定律上可能不是各向同性的,即在所有方向上统计上是相同的。

相反,宇宙的物理定律可能在某些方向上发生变化,但在垂直方向上不变。换句话说,宇宙在某种意义上具有偶极结构。韦伯教授的团队认为,这是朝着更大规模研究迈出的第一步,该研究将探索宇宙的多个方向,使用来自世界上最大望远镜的新仪器数据。新技术正在出现,以提供更高品质的数据,而新的人工智能分析方法将有助于自动化测量,并更快速、更精确地进行测量。

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