Физики нашли границы изменчивости фундаментальных констант

Физики проверили, меняются ли фундаментальные физические константы от места, где они измеряются, и получили ограничения, в пределах которых они могут «скользить», говорится в опубликованной в журнале Nature Communications статье.

В рамках основополагающей физической теории — Стандартной модели — фундаментальные константы рассматриваются как фиксированные величины, однако во многих расширениях этой теории они могут меняться. В частности, в рамках гипотез, допускающих наличие дополнительных пространственных измерений, константы могут зависеть от размеров «свернутых» измерений. Некоторые гипотезы, касающиеся сущности темной энергии, также предсказывают вариативность констант.

Майкл Тарбутт (Michael Tarbutt) из Имперского колледжа Лондона, Михаил Козлов из Петербургского института ядерной физики и их коллеги решили проверить, зависят ли две фундаментальные константы — определяющая интенсивность электромагнитного взаимодействия между частицами постоянная тонкой структуры («альфа») и отношение масс электрона и протона — от плотности среды.

Для этого они измеряли частоты микроволновых переходов между уровнями в молекулах CH (которые зависят от этих двух констант) в лаборатории и сопоставляли полученные величины с данными астрономических наблюдений в разреженной межзвездной среде.

Отклонений они не зафиксировали, но смогли определить минимальное значение, на которое могут отклоняться константы — для постоянной тонкой структуры эта величина оказалась не больше одной 30-миллионной доли самой константы, а для отношения массы электрона и протона — не больше одной 10-миллионной доли.

Ученые отмечают, что эти ограничения могут быть улучшены за счет более точных астрономических наблюдений, поскольку, как они считают, условия лабораторного эксперимента почти идеальны. В частности, авторы статьи полагают, что сузить «пространство маневра» для констант могли бы наблюдения с помощью радиотелескопа Аресибо, или будущего телескопа SKA (Square Kilometre Array).

Источник