НОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДДТВЕРЖДАЕТ, ЧТО ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ СИЛЫ ВЗАИМО-
ДЕЙСТВИЯ ВЕЩЕСТВА НЕ ИЗМЕНИЛИСЬ ЗА МНОГИЕ МИЛЛИАРДЫ ЛЕТ
Quasar HE 1013-2136
Чтобы создать математическую модель Вселенной физики используют несколько основных констант.
Среди них - скорость света и гравитационная постоянная, причем гравитация и свет должны распро-
страняться примерно с одинаковыми скоростями. Другая константа - альфа описывает силы удержива-
ющие атомы от разрушения и взаимодействие их со светом. Еще недавно исследователи пологали, что
альфа могла измениться в течении эволюции Вселенной, но новые данные Европейской Южной Об-
серватории опровергают это предположение. Изучая свет от отдаленного квазара ( quasar ) с высоким
угловым разрешением, они определили, что альфа, видимо, не изменилась за достаточно продолжи-
тельное время. Обнаружение отсутствия заметных изменений с течением времени фундаментальных физических кон- стант - важный шаг к пониманию законов астрофизики и основ мира, в котором мы живем.
Предыдущие астрономические измерения константы, которая определяет силу взаимодействий между заряженными частицами и электромагнитными полями говорили, что она очень незначительно уве- личивается со временем. Высокой точности измерений удалось добиться благодаря использованию нового спектрографа UVES на одном из 8.2 -метровых телескопов ESO - Kueyen обсерватории VLT ( Паранал, Чили ). После тщательной обработки и объединения полученных данных, ученые пришли к выводу, что фундаментальная константа взаимодействия света с атомами не изменилась.
Законы физики, как их понимают современные астрофизики, зависят от приблизительно 25 основопо- логающих констант. Так, гравитационная постоянная G определяет соотношение сил, действующих между телами, например между Землей и Луной, и скорости света - с.
"Постоянная тонкой структуры", альфа = 1/137.03599958, она объединяет сразу три важных констан- ты - электрический заряд электрона, постоянную Планка и скорость света.
Постоянная альфа описывает, как электромагнитные силы электронных облаков скрепляют атомы, удерживая их от разрушения и влияние электромагнитных сил на отклонение световых фотонов при взаимодействии с атомными оболочками.
"Альфа" - безразмерная величина, образованная из универсальных физических постоянных: e2 / hc ~ 1/137, где е - элементарный электрический заряд, h - постоянная Планка, с - скорость света в вакууме. Постоянная тонкой структуры определяет структуру уровней энергии атома ( величина тонкого расщеп- ления пропорциональна квадрату "альфы"); с этим и связано название константы. В квантовой электро- динамике "альфа" - естественный параметр, характеризующий "силу" электромагнитного взаимодейст- вия. См. ссылку - grani.ru/Society/Science/m.66023.html Современные теории фундаментальных взаимодействий, типа Единой Теории Поля и теории супер- -струн, которые оперируют с гравитацией, электромагнитными полями и основами квантовой механи- ки как явлениями, имеющими единую природу происхождения, но отличными всвязи с изменением свойств материи при изменении масштабов пространства и времени. В частности эти теории предс- казывают зависимость фундаментальных физических констант с удельной энергией взаимодействия, которая значительно увеличивается при погружении в микромир - макротела, молекулы, атомы, атом- ные ядра, элементарные частицы и т.д.
Эксперименты взаимодействия элементарных частиц при их столкновении показали рост константы альфа, до ~ 1/128 с увеличением энергии столкновения. Что, возможно, связано с изменением мернос- ти пространства микромира ( 5, 7 и более ), где открываются свернутые в нашем 3-мерном пространст- ве измерения.
Еще в 1955 году, российский физик Лев Ландау рассмотрел возможность зависимости альфы от вре- мени. В конце 1960-ых, Георгий Гамов иммигрант из СССР в США говорил, что заряд электрона, вхо- дящий в альфу, может также измениться с течением длительного времени. Однако такие изменения, ес- ли и имеются, не могут быть большими, так как не были обнаружены в сравнительно простых экспе- риментах. Обнаружить эти изменения, считали ученые, можно лишь наиболее сложными и точными методами.
В Западной Африке ( г.Окло, Габон ) был обнаружен редкий изотоп самария, образовавшийся при рас- щеплении урана около 2 млрд. лет назад. Анализ частоты распределения радиоактивных изотопов в наши дни не показывает изменение константы альфа более чем на 2x10-8, что пренебрежимо мало. Известный американский физик Фриман Дайсон ( Freeman Dyson ) изучал продукты радиоактивного распада в уникальном природном "ядерном реакторе" в Габоне. Дайсон использовал полученные дан- ные, чтобы оценить древнее значение "альфы". Согласно его заключению, прежнее значение постоян- ной тонкой структуры, почти не отличалось от современного ( возможная погрешность не превосходит 0,5x10-16 в год ). Но рассматривая очень далекие квазары мы можем улавливать свет, который шел к нам около 10 млрд. лет. А это дает ценные данные об изменении спектральной структуры этого света. По линиям поглоще- ния в спектре можно определить уровни энергии атомных оболочек вещества, через которое проходил световой поток. Если бы альфа менялась со временем, то смещались бы и линии поглощения в спектре, которые соответствуют оределенным атомам и вычисляются при спектральном анализе. Свет от кваза- ра преодолел межзвездный газ далеких галактик на расстоянии от 6 до 11 млрд. световых лет. Сравни- вая относительные промежутки между линиями спектра с лабораторными образцами тех же элементов, можно вычислить альфу как функцию зависимости константы и расстояния от нас. Однако, необходи- мо соблюдать высокую точность измерений, так как предполагаемые изменения в спектре должны быть ничтожно малы. Это могут обеспечить лишь самые чуствительные спектрографы, такие как UVES ( Ultra-violet and Visible Echelle Spectrograph - Спектрограф ультрафиолетового и видимого света ) телеско- па Kueyen обсерватории Paranal.
Группа астрономов, во главе с Патриком Петитджеаном (Франция) и Рагхунатаном Шрианандом ( Ин-
дия) тщательно изучила образцы 50 типов спектра от 18 отдаленных квазаров. Они вели наблюдения
в течении месяца с применением специальных методов фильтрации "шумовых источников сигналов" и
компьютерного моделирования. В результате были получены данные по изменению константы альфа
за последние 10 миллиардов лет, которые не превысили 6х10-7. И этот новый результат не совпадал
с уже имеющимися данными с того же спектрометра телескопа VLT при изучении квазара HE0515-
-4414 (в конце 1990-х велись наблюдения Джоном Веббом и его коллегами, на телескопе Keck I - бы-
ли обнаружены незначительные изменения в длинах световых волн от наиболее отдаленных квазаров.
grani.ru/Society/Science/p.66022.html
Позднее Гарольд Марион вместе с коллегами из Парижской обсерватории во Франции и американец
Джеймс Бергквист с сотрудниками из Национального института стандартов и технологий ( National In-
stitute of Standards and Technology ) в Колорадо исключили любые изменения альфа константы, превыша-
ющие 7х10-15 - 7х10-16 в год. Эти две группы определяли значения постоянной в лабораторных усло-
виях с помощью атомных ( квантовых ) часов. Самые лучшие из известных часов обладают точностью,
позволяющей им ошибаться не более чем на одну секунду за несколько миллионов лет. В таких часах
роль маятника играют наиболее стабильные квантовые переходы между энергетическими уровнями
атомов или молекул ( атомы поглощают радиацию с точно определенной частотой, которую можно из-
мерить, и эти частоты используются как общепринятые мировые стандарты ). Если бы постоянная тон-
кой структуры менялась со временем, это привело бы к заметному изменению частот поглощения в те-
чение уже нескольких лет. Исследователи же ничего подобного не обнаружили.
Новый прогресс в области определения изменения альфа константы со временем ожидается от спект-
рометра "очень высокой точности" HARPS ( very-high-accuracy radial velocity spectrometer ) на телескопе
ESO ( 3.6 м ) в обсерватории Ла Силла ( Чили ). Этот спектрограф работает на пределе современной
технологии и будет использоваться для обнаружения новых планет у других звезд.Также изучая длины волны молекулярного водорода от отдаленных объектов Вселенной, можно ис- следовать изменения отношения между константами массы протона и электрона в течении больших периодов времени. Та же самая группа астрономов теперь занята вычислением этого соотношения с наибольшей точностью.
universetoday.com/am/publish/alpha_force_unchanged_over_time.html?3132004
universetoday.com/am/publish/experiment_theory_everything.html?2632004
M39 - РАССЕЯННОЕ ЗВЕЗДНОЕ СКОПЛЕНИЕ В ЛЕБЕДЕ
astronet.ru/db/msg/1197353/ /m39_noao_big.jpg
Эта живописная звездная картина находится почти на пределе человеческого восприятия. Она содер-
жит одно из самых больших рассеянных скоплений на северном небе. Скопление M39 включает в себя
сравнительно немного звезд, при этом его угловые размеры превышают лунный диск ( 32 угловых ми-
нуты). M39 находится на расстоянии 820 световых лет в созвездии Лебедя (на 9 градусов восточнее и
чуть севернее Денеба - Альфа Лебедя ). Это изображение M39 состоит из 33 частей, полученных на те-
лескопе WIYN на горе Кит Пик в штате Аризона (США). Возраст всех звезд в скоплении M39 при-
мерно одинаков и составляет 250-300 миллионов лет, то есть они гораздо моложе нашего Солнца, ко-
торому около 5 млрд. лет.
M39 обнаружено Чарльзом Мессиером в 1764. 30 звезд - очевидных членов скопления содержатся в
объеме с диаметром около 7 световых лет. Видимая яркость M39 равна величине 4.6, что соответствует
абсолютной величине -2.5 или яркости 830 солнц. Самая яркая звезда имеет видимую величину 6.83
и спектральный тип A0. Все звезды принадлежат главной последовательности и наиболее яркие из го-
лубых вскоре станут красными гигантами. M39 приближается к нам со скоростью 28 км/сек, его угловое
движение на небе равно 0.024" в год с наклоном угла зрения 222 градуса. Центр скопления M39 окру-
жают другие его менее яркие члены - всего около 50-100 звезд.
Рассеянные скопления, иногда называемые галактическими, содержат меньше звезд, чем шаровые ско-
пления. К тому же звезды рассеянных скоплений гораздо моложе. В отличие от шаровых скоплений
рассеянные скопления группируются в основном в плоскости нашей Галактики.
источник: www.astronet.ru/db/msg/1197353
