Niestałe stałe fizyczne?

| Astronomia/fizyka
Europejskie Obserwatorium Południowe

Pewne stałe fizyczne, jak prędkość światła w próżni, stałą Plancka czy stałą grawitacyjną uważamy, jak sama nazwa wskazuje, za niezmienne w czasie. Przekonanie to po raz pierwszy zakwestionował Paul Dirac w 1937 roku, który zasugerował, że stała grawitacyjna może zmniejszać się w czasie.

Jewgienij V. Stadnik i Victor V. Flambaum z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii opublikowali na łamach Physical Review Letters artykuł, w którym twierdzą, że ciemna materia może powodować ewolucję i oscylację stałych fizycznych w miarę oscylacji pola ciemnej materii. Żeby było to możliwe uczeni przyjęli, że cząstki ciemnej materii wchodzą w interakcje z cząstkami materii i wykazali, że taka interakcja jest możliwa.

Naukowcy rozważają model, zgodnie z którym ciemna materia składa się z lekkich cząstek wchodzących w słabe interakcje. Na początku istnienia wszechświata olbrzymia liczba takich cząstek stworzyła oscylujące pole. Jako, że bardzo słabo wchodzą one w interakcje z cząstkami materii, przetrwały przez miliardy lat i wciąż istnieją, tworząc ciemną materię. Nadal w pewnym stopniu wchodzą w interakcje z materią. Jednak nie jest jasne, jak silna jest to interakcja. Stadnik i Flambaum wykorzystali dane z eksperymentów podczas których mierzono ilość helu powstającego w czasie gwałtownej syntezy oraz ilość dysprozu i mikrofalowe promieniowanie tła. Na tej podstawie wykonali najdokładniejsze obliczenia wspomnianych interakcji ciemnej materii z fotonami, elektronami i lekkimi kwarkami, uściślając dotychczasowe obliczenia do 15 rzędów wielkości. W ten sposób wykazali, że siła interakcji pomiędzy materią a ciemną materią dopuszcza, iż oscylacje pola ciemnej materii z cząstkami materii prowadzą do zmian stałych fizycznych. To z kolei, jak twierdzą, może wyjaśniać pochodzenie życia. Stałe fizyczne są idealnie dobrane do istnienia życia we wszechświecie. Jeśli byłyby one nieco inne, życie mogłoby się nie pojawić. Odkrycie, że zmian w stałych fizycznych może rzucić światło na to, w jaki sposób uzyskały one wartości pozwalające na istnienie życia. Po prostu pojawiło się ono w tym miejscu wszechświata, gdzie stałe fizyczne na to pozwalały, stwierdzają naukowcy.

Powyższa praca to rozważania czysto teoretyczne. Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości uda się wykorzystać zegary atomowe, laserowe interferometry i inne urządzenia do przeprowadzenia eksperymentów, które pozwolą przetestować ich pomysł.

stałe fizyczne ciemna materia oscylacja materia