ACTUALITATE 22 mai 2020

CĂLĂTORIE ÎN LUMEA ŞTIINŢEI. Există o direcţie privilegiată în Univers?

de Covasna Media | 656 vizualizări

Măsurători ale aşa-numitei constante ale structurii fine prin folosirea datelor care provin de la quasari îndepărtaţi ar arăta cum că aceasta constantă… este variabilă, ba mai mult că Universul ar avea o direcţie privilegiată. Dacă va fi confirmată această măsurătoare va zgudui din temelii fizica modernă.

Trăim într-un Univers în care au fost descoperite patru forţe fundamentale: cea electromagnetică, cele nucleare: slabă şi puternică, şi forţa gravitaţională. Dintre acestea cea mai bine cunoscută este forţa electromagnetică – cea care stă de exemplu la baza structurii atomilor întrucât „ţine” electronii în orbite în jurul nucleelor.

Intensitatea interacţiunii electromagnetice este caracterizată de aşa-numita constantă a structurii fine, un număr fără dimensiuni în care intră viteza luminii, constanta lui Plank şi sarcina electronului. Se credea că aceasta constantă este cu adevărat o constantă – adică este la fel peste tot în Univers şi a avut aceeaşi valoare de-a lungul evoluţiei Universului de la Big Bang, acum circa 13,8 miliarde de ani, până în prezent.

Recent însă analiza unor date care provin de la quasari îndepărtaţi i-a dus pe oamenii de ştiinţă la o descoperire extrem de interesantă (dacă va fi confirmată): aceasta constantă nu este… o constantă, ci variază – având o direcţie privilegiată în Univers.

Un quasar este un nucleu galactic activ îndepărtat, care emite enorme cantități de energie în mare parte sub formă de radiaţie electromagnetică. În centrul quasarilor se află, cred oamenii de ştiinţă, enorme găuri negre care „consumă” materia din jurul lor, ceea ce duce tocmai la formarea şi emiterea unei radiaţii extrem de intense.

Un grup din Australia, de la UNSW din Sydney, condus de John Webb, a analizat spectre de radiaţie electromagnetică care provin de la quasari situaţi la distanţe de 13 miliarde ani lumină, publicând rezultatele în revista Science Advances.

Aceşti quasari s-au format la aproximativ 800 de milioane de ani după Big Bang – deci au luat naştere la începutul vieţii Universului şi studiul lor ne dă informaţii despre cum era Universul în acea epocă, inclusiv constanta structurii fine, care stă la baza spectrelor electromagnetice măsurate.

Cercetătorii australieni au măsurat constanta structurii fine folosind deplasarea spre roşu a quasarilor, combinând mai multe date într-o unică analiză. Au observat astfel cum că această constantă ar avea valori diferite în trecut dar şi că aceste valori ar depinde de direcţia în care se efecuează măsurătoarea. Deci din punct de vedere electromagnetic Universul nu ar fi izotrop, şi ar avea o direcţie privilegiată, un fel de dipol. Constanta structurii fine ar avea o valoare mai mare la limita unor quasari, pe urmă această valoare scade în direcţia opusă. Se pare că rezultate asemănătoare au fost obţinute de către un grup american care a măsurat însă raze X emise de galaxii şi grupări de galaxii îndepărtate faţă de noi – şi în acest caz s-ar părea că există o direcţie privilegiată care, mai mult, ar coincide cu cea măsurată de grupul australian care a analizat quasarii.

Dacă această descoperire ar fi confirmată ar reprezenta o mare revoluţie în fizică întrucât la baza actualului model este ipoteză conform căreia Universul este izotrop şi constanta structurii fine ar fi o constantă de la Big Bang până în prezent în orice punct al Universului.

Cercetătorii au nevoie de măsurători ulterioare care să confirme sau nu aceste rezultate cu adevărat incredibile, care ar putea avea de-a face cu însăşi structura spaţiului şi a timpului în Univers şi cu o teorie a gravitaţiei cuantice – tocmai cea care ar trata spaţiul şi timpul ca fiind compuse din „atomi” de spaţiu şi timp, precum materia este compusă din particule. Ba mai mult, dacă Universul ar avea o direcţie privilegiată implicaţiile ar fi extrem de profunde şi multe lucruri s-ar putea schimba în modul în care privim naşterea şi evoluţia Universului însuşi.

[Articol scris de Cătălina Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi Luminiţa Costea, profesor la Colegiului Naţional “Mihai Viteazul”, Sfântu Gheorghe.]

 

Distribuie articolul:  
|

ACTUALITATE

De acelasi autor

Comentarii: 0

Adaugă comentariu
Trebuie să fii autentificat pentru a putea posta un comentariu.