Ученые: постоянная «альфа» не меняется

Астрофизиками было доказано, что постоянная тонкой структуры «альфа» всегда постоянна и остается неизменной при переходе к каким-либо другим звездным системам. Доказательством послужили наблюдения за белым карликом, расположенным в 220 световых годах от Земли, которые были выполнены с помощью спектрального анализа. Подробные сведения опубликованы в Physical Review Letters.

В научной работе рассматривается вопрос о постоянной тонкой структуры, характеризующей силу электромагнитного взаимодействия. Данную константу физики ввели для описания спектров еще в начале XX века, а к середине столетия исследователи заинтересовались тем, насколько постоянна эта константа во времени, может ли она меняться от места к месту и не зависит ли она от гравитационного поля. Несколько экспериментов позволили прийти к выводу о том, даже если существуют изменения «альфа», они не очень велики, однако поиск отклонений все же были продолжены.

Новое исследование предусматривало применение анализа спектров ионов никеля на поверхности белого карлика, поскольку именно белые карлики отличаются довольно сильными гравитационными полями и допускают, в отличие от нейтронных звезд, проведение наблюдений в оптическом диапазоне в комплексе с изучением спектров.

Так, наблюдения показали отсутствие возможности значительного изменения постоянной тонкой структуры в поле силы тяжести, которое сильнее поля Земли в 30000 раз. Если под действием гравитации постоянная альфа все-таки меняется, то данное изменение составляет не более одной сотой процента, отмечают исследователи.

Смысл «альфы», постоянной тонкой структуры, можно описать в рамках квантовой теории поля, в которой электромагнитное поле состоит из «виртуальных частиц», которые заряженные частицы (электроны или протоны) постоянно испускают и поглощают, а предназначение постоянной «альфы» состоит в том, чтобы определять то, насколько легко протекает процесс испускания виртуальных частиц. Постоянная также может быть определена и другим способом: с использованием спектров атомов.

Модель Боровская модель атома предполагала одиночные уровни, тогда как реальные спектры показывали две расположенные неподалеку линии: этот феномен был назван тонкой структурой, а величина зазора, образованного между линиями была выражена через константу «альфа».

• Октябрьское небо: суперлуние и звездопады Драконид и Орионид
• Телескоп Джеймса Уэбба заглянул в сердце звездообразования в нашей Галактике
• NASA представило 10 новых астронавтов для миссий на Луну — и, возможно, на Марс
• Космический каннибал готовится к взрыву: сверхновая будет видна даже днем
• Солнце медленно просыпается: ученые фиксируют рост солнечной активности
• Маленькие красные точки телескопа Джеймса Уэбба могут оказаться звёздами-черными дырами
• Гравитационные волны подтвердили теории Эйнштейна и Хокинга: «Самый ясный взгляд на природу черных дыр»
• НАСА сообщило о возможных признаках древней жизни на Марсе: находка марсохода Perseverance