Σύμφωνα με μετρήσεις που αφορούν ένα κβάζαρ το οποίο βρίσκεται 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, οι επιστήμονες ανακάλυψαν στοιχεία που δείχνουν ότι μια θεμελιώδης επιστημονική σταθερά που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του ηλεκτρομαγνητισμού μεταξύ φορτισμένων σωματιδίων, στην πραγματικότητα μπορεί να είναι σχετικά μεταβλητή.
Ο ηλεκτρομαγνητισμός, μαζί με τη βαρύτητα, την ασθενή πυρηνική αλληλεπίδραση και την ισχυρή πυρηνική αλληλεπίδραση, αποτελεί μία από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις που συγκρατούν τα πάντα στο Σύμπαν μας. Η σταθερά λεπτής υφής χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του μεγέθους της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης μεταξύ στοιχειωδών σωματιδίων.
Ωστόσο, τα νέα ευρήματα, σε συνδυασμό με αποτελέσματα από άλλες μελέτες, υποδεικνύουν μικροσκοπικές διακυμάνσεις σε αυτή τη σταθερά, κάτι που θα μπορούσε να έχει εκτεταμένες επιπτώσεις στον τρόπο με τον οποίο κατανοούμε τα πάντα γύρω μας.
Αυτά τα νέα δεδομένα δείχνουν επίσης ότι το Σύμπαν ίσως ακολουθεί έναν -κρυμμένο έως τώρα- προσανατολισμό, τύπου «βορρά» και «νότου», μια συγκεκριμένη κατεύθυνση επάνω στην οποία μπορούν να χαρτογραφηθούν αυτές οι μεταβολές που εμφανίζει ο ηλεκτρομαγνητισμός.
«[Η νέα μελέτη] φαίνεται να υποστηρίζει αυτή την ιδέα, πως θα μπορούσε δηλαδή να υπάρχει μια κατευθυντικότητα στο Σύμπαν, κάτι που είναι πράγματι πολύ περίεργο», λέει ο αστροφυσικός John Webb, από το University of New South Wales (UNSW) στην Αυστραλία. «Το Σύμπαν, λοιπόν, ίσως να μην είναι ισότροπο (ένα σύμπαν που είναι ίδιο προς όλες τις κατευθύνσεις) όσον αφορά στους φυσικούς νόμους».
«Αλλά στην πραγματικότητα, θα μπορούσε να υπάρχει κάποια κατεύθυνση ή προτιμώμενη κατεύθυνση στο Σύμπαν, κατά μήκος της οποίας μεταβάλλονται οι νόμοι της φυσικής, ενώ αυτό δεν συμβαίνει στην κάθετη προς αυτή κατεύθυνση. Με άλλα λόγια, το Σύμπαν -κατά μία έννοια- εμφανίζει μια διπολική δομή επάνω σε αυτό».
Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη που μας περιβάλλει είναι κρίσιμη για τη σύνδεση των ηλεκτρονίων με τους πυρήνες μέσα στα άτομα. Χωρίς αυτήν, η ύλη θα διαλυόταν. Μας παρέχει ορατό φως και αποτελεί τον κύριο λόγο για την ύπαρξη του ηλεκτρισμού.
Η ερευνητική ομάδα, χρησιμοποιώντας εικόνες και δεδομένα από το Very Large Telescope (VLT) στη Χιλή, μπόρεσε να εκτιμήσει την τιμή της συγκεκριμένης δύναμης, όπως αυτή θα εμφανιζόταν όταν το Σύμπαν ήταν πολύ νεότερο και πιο κοντά στις απαρχές του.
Τα δεδομένα απαιτούν περαιτέρω δοκιμές και επαλήθευση, όμως η ομάδα λέει ότι τα τρέχοντα αποτελέσματα εγείρουν ένα περίεργο ερώτημα: κατά πόσο η ιδέα της ύπαρξης μιας τέλειας ισορροπίας των θεμελιωδών δυνάμεων –τόσο ακριβώς τέλειας ώστε μόνο έτσι να μπορεί να υπάρξει ζωή– ισχύει πραγματικά σε όλη την έκταση του Σύμπαντος.
«Βλέποντας όλα τα δεδομένα μαζί, ο ηλεκτρομαγνητισμός δείχνει να αυξάνεται σταδιακά όσο πιο μακριά κοιτάμε, ενώ προς την αντίθετη κατεύθυνση σταδιακά μειώνεται», λέει ο Webb.
«Σε άλλες κατευθύνσεις στο Σύμπαν, η σταθερά της λεπτής υφής παραμένει -όπως υποδεικνύει η ονομασία της- σταθερή. Αυτές οι νέες πολύ μακρινές μετρήσεις έχουν επεκτείνει τις παρατηρήσεις μας περισσότερο από ποτέ».
Αυτή η ιδέα, της κατευθυντικότητας δηλαδή στο Σύμπαν, έχει υποστηριχθεί από ανεξάρτητους ερευνητές στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι οποίοι μελετούν τη φύση των ακτίνων Χ. Έχουν ανακαλύψει, επίσης, μια κοσμική ευθυγράμμιση που τυχαίνει να δείχνει προς την ίδια κατεύθυνση με αυτή που ανακάλυψε η ομάδα του UNSW.
Είναι πολύ νωρίς για να πούμε τι σημαίνει αυτό για την Φυσική σε ευρύτερη κλίμακα. Τα ευρήματα αξίζουν -τουλάχιστον- περαιτέρω διερεύνηση και δείχνουν ότι η Μεγάλη Ενοποιημένη Θεωρία (Grand Unified Theory) – η αναζήτηση, δηλαδή, μιας ενιαίας δύναμης που δύναται να συνδέσει τον ηλεκτρομαγνητισμό, την ασθενή και την ισχυρή πυρηνική αλληλεπίδραση μαζί – ίσως χρειαστεί να μπει στο ράφι για λίγο.
Πράγματι, μία δημοσιευμένη έρευνα υπονοεί ότι μπορεί να υπάρχει μια πέμπτη θεμελιώδης δύναμη που πρέπει να ληφθεί υπόψη. Όσο μαθαίνουμε σκάβοντας όλο και πιο πολύ το Σύμπαν, τόσο πιο περίπλοκα και περίεργα φαίνεται να γίνονται όλα.
«Το Καθιερωμένο Πρότυπο της Κοσμολογίας βασίζεται σε ένα ισότροπο σύμπαν, ένα σύμπαν που είναι το ίδιο, στατιστικά, προς όλες τις κατευθύνσεις», λέει ο Webb. «Αυτό το πρότυπο έχει δομηθεί επάνω στην θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν, η οποία προϋποθέτει ρητά τη σταθερότητα των νόμων της φύσης».
«Αν αποδειχθεί πως τέτοιες θεμελιώδεις αρχές αποτελούν μόνο καλές προσεγγίσεις, τότε οι πόρτες είναι ανοιχτές για μερικές πολύ συναρπαστικές, νέες ιδέες στη Φυσική.
Παραπομπές:
Four direct measurements of the fine-structure constant 13 billion years ago
Πηγή: https://beyondtheworld.net/
Πολύ ενδιαφέρον