Фундаментальная константа Вселенной почти не изменилась за 7 миллиардов лет

С достижением техники и космических технологий у учёных появилась возможность следить за фундаментальными природными константами, в том числе и получая далёкие сигналы из космического пространства.

Есть такое органическое вещество – метиловый спирт (метанол), который является сильнейшим ядом для человека и животных. Однако астрофизиков заинтересовало не столько это, сколько то, что это вещество имеется и в других галактиках и легко обнаруживается с помощью анализа спектральной линии полученного излучения. Изучая молекулы этого спирта и ряда других спиртов, астрономам удалось выяснить, что одна из фундаментальных природных констант если и изменилась, то крайне незначительно.

Эта природная константа – отношение массы протона (положительно заряженной частицы ядра атома) к массе электрона (отрицательно заряженной частицы электронной оболочки атома) изменилось всего на одну стотысячную долю процента за последние 7 миллиардов лет. Так, по крайней мере показывают наблюдения.

Масса протона, как известно, ныне составляет 1,6726•10 в минус двадцать седьмой степени килограмм, или 1,007 276 атомных единиц. А масса электрона составляет 9,109382•10 в минус тридцать седьмой степени кг, или 0,000549 атомных единиц. Таким образом, масса протона больше массы электрона в 1836,1526721 раз (или, другими словами, в протоне «спрятано» именно столько масс электрона).

И вот, учёные определили, что и раньше было так. Почти так. Но лёгкие изменения, всё же произошли.

Учёные смогли это установить, направив 100-метровый радиотелескоп Effelsberg на одну из далёких галактик, лежащих за 7 миллиардов световых лет от нашей планеты. Телескоп был настроен на поиск специальных спектральных особенностей, которые должны отвечать за поглощения света метанолом (метиловым спиртом), молекулы которого наиболее мелкие. Эти молекулы содержат атомы углерода, кислорода и водорода, и проходящий через них свет частично поглощается, частично рассеивается, ну и частично идёт далее. По этим данным учёным удалось довольно точно измерить фундаментальную постоянную, которая должна соблюдаться для всей наблюдаемой Вселенной.

Отношение массы протона к массе электрона является фундаментальной постоянной, так как оно не может быть выведено из других числовых показателей либо по формулам, а должно экспериментально проверяться (измеряться) в самой природе.

Исследование более подробно опубликовано в работе в выпуске журнала Science за 14 декабря.