Это может разрушить фундамент современной науки.

Акции

Gravity arises from the distortion of space-time itself.
Гравитация возникает из-за искажения пространства-времени.
(Рисунок: © Shutterstock В)

Просто четыре цифры лежат законы физики. Вот почему ученые десятилетиями искали любые несоответствия в этих так называемых фундаментальных констант. Найти такой вариант будет разрушить фундамент современной науки.

Не говоря уже, что бы гарантировать как минимум один счастливый исследователь бесплатную поездку в Стокгольм, новая блестящая золотая медаль и миллион баксов.

Недавно, пару астрономы обратились к одной из старейших звезд во Вселенной, чтобы проверить постоянство одна из суперзвезд из четырех фундаментальных сил природы — гравитации. Они смотрели назад во времени за последние несколько миллиардов лет на любые несоответствия.

Не отдавать полную историю, но никаких Нобелевских премий будет вручена только пока.

По теме: В 12 странных объектов во Вселенной

Г-человек

Мы принимаем Ньютона гравитационная постоянная (обозначается просто «Г») как должное, наверное, потому, что гравитация — это довольно предсказуемо. Мы называем это гравитационная постоянная Ньютона, потому что Ньютон был первым, кто действительно нуждается, чтобы помочь описать свои знаменитые законы движения. Используя его заново изобрел исчисление, он смог продлить свой законы движения , чтобы объяснить поведение все от Яблока, упавшего с дерева, чтобы орбиты планет вокруг Солнца. Но ничего в его математику скажет, насколько сильной гравитацией должна быть — что должно быть экспериментально измерены и проскользнула в заставить законы работать.

И это в основном было веками — измерения G на свои и подключить его в уравнения, когда это необходимо. В настоящее время, мы имеем более глубокое понимание гравитации, благодаря теории Эйнштейна общей теории относительности, которая описывает, как гравитация возникает из-за искажения самого пространства-времени. И одним из краеугольных камней теории относительности заключается в том, что физические законы должны оставаться одинаковыми во всех системах отсчета.

По теме: 8 способов вы можете увидеть Эйнштейна теория относительности в реальной жизни

Это означает, что если один наблюдатель в конкретной системе отсчета — скажем, кто-то, стоя на поверхности Земли, или плавающей в космосе — мер, в частности, сила гравитации (Ньютона г), то же значение, должны применяться в равной степени на всем протяжении пространства и времени. Это просто запеченный в математике и основных рабочих гипотез теории Эйнштейна.

С другой стороны, мы знаем, что общая теория относительности представляет собой неполную теорию гравитации. Это не относится к квантовом мире — например, крошечные частицы из которых состоит электрон или Протон, — и поиски, чтобы найти верную квантовую теорию гравитации. Один из этих кандидатов на такую теорию называют теорией струн, и в теории струн не существует такой вещи, как цифры, которые просто должны быть выброшенным.

В теории струн, все, что мы знаем о природе, от числа частиц и сил, чтобы все свои свойства, в том числе гравитационной постоянной, должна возникнуть естественно и элегантно из математики сама. Если это правда, то гравитационная постоянная Ньютона не просто какое-то случайное число — это ответвление какого-нибудь сложного производственного процесса на субатомном уровне, и это не обязательно должно быть постоянным на всех. И так в теории струн, как Вселенная растет и изменяется, фундаментальные константы природы могут просто меняться вместе с ним.

Все это напрашивается вопрос: — постоянная Ньютона действительно постоянным? Эйнштейн дает твердое и ясное «да», и строку теоретики дают четкое и ясное, может быть.

Это время, чтобы сделать некоторые тесты.

Эйнштейн на пробу

За последние несколько лет, ученые разработали очень чувствительные эксперименты сила тяжести на Земле и в наших ближайших окрестностях. Эти эксперименты дают некоторым из самых узких ограничений на вариации В Г, но только за последние несколько лет. Это может быть то, что постоянно меняется Ньютона невероятно медленно, и мы просто не внимательно искал достаточно долго.

По Теме: 6 Странных Фактов О Гравитации

На другом конце спектра, если вы баловаться с фундаментальных констант природы, вы начнете портить физику ранней Вселенной, которая видна нам в виде того, что называется реликтовым. Это послесвечение светлый шаблон от того, когда Вселенной было всего несколько сотен тысяч лет. Детальные наблюдения, что фоновое освещение также ограничения на гравитационную постоянную, но эти ограничения являются гораздо менее точными, чем те, что из испытаний мы можем сделать в нашем собственном заднем дворе.

Недавно астрономы состряпали тест вариаций в G, что поражает-золотая середина между этими двумя крайностями, которые они описывают онлайн в препринте журнал материалам arXiv. Это относительно высокая точность теста; не такой точный, как на Земле, но гораздо лучше, чем космические, и он также имеет преимущество, охватывающих буквально миллиарды лет.

Получается, что мы можем поискать изменения в гравитационной постоянной Ньютона, глядя на биение одной из старейших звезд во Вселенной.

Это в покачивание

Космический телескоп Кеплер известен для охоты за экзопланетами, но в целом это просто очень хорошо смотрит на звезды в течение длительного периода времени, ищу даже малейшие изменения. И некоторые из этих вариантов просто исходить из того, что звезды, ну, различаются по яркости. На самом деле, звезды пульс и дрожь от звуковых волн, разбивающихся вокруг внутри них, как и землетрясения — как изготавливаются из материалов, (а сверхгорячей и плотной плазмы, в случае солнечной), которые могут вибрировать.

Эти толчки и колчаны на поверхности звезды поражают своей яркостью и расскажите о строении внутренних дел. Интерьер звезды зависит от ее массы и возраста. Как звезды развиваются, и размер основного и динамику всех ее внутренних слоях изменения; эти изменения влияют на то, что происходит на поверхности.

По теме: 15 удивительные образы звезд

И если вы начнете возиться с константами природы, как G Ньютона, он меняется, как звезды эволюционируют на протяжении своих жизней. Если постоянная Ньютона, действительно является постоянным, то звезды должны постепенно увеличиваться в яркости и температуры с течением времени, так как они сжигают водород в их ядрах, они оставляют после себя инертный комочек гелия. Гелий в процессе плавки, снижения ее эффективности, заставляя звезды горят в более быстром темпе для поддержания равновесия, становилось все жарче и ярче в процессе.

Если константа Ньютона медленно уменьшается со временем, этот процесс осветления и отопление будет работать на много быстрее сроков. Но если постоянная Ньютона ведет себя противоположным образом и неуклонно увеличивается с течением времени, звезды на самом деле погружение в температуре на некоторое время, а затем, удерживая температуру, а усилила яркость, поскольку они стареют.

Но эти изменения действительно заметны только в течение очень длительного периода времени, поэтому мы не можем реально смотреть на наше собственное солнце, которое около 4,5 миллиардов лет — как хороший пример. Кроме того, большие звезды живут недолго, и они также имеют невероятно сложные интерьеры, которые трудно моделировать.

В ИИК 7970740 к спасению, звезда только три четверти массы нашего Солнца, что горит не менее 11 миллиардов лет. Идеальной лабораторией.

После глядя на эту звезду, астрономы приняли лет «Кеплер» данные и сравнил его с различными моделями звездной эволюции, в том числе с вариациями на Ньютона G. тогда, они связали эти модели для наблюдений в сейсмологии — в Wiggles — на поверхности. На основе своих наблюдений, Ньютон постоянная действительно является постоянной, по крайней мере, насколько они могут сказать, без изменения выявляются на уровне 2 части на триллион (например, зная расстояние между Лос-Анджелесом и Нью-Йорк, чтобы ширина одной бактерии) за последние 11 млрд лет.

Где постоянная Ньютона взялись и как это так и останется неизменным? У нас пока нет ответа на этот вопрос, и насколько мы можем сказать, Ньютон не денется в ближайшее время.

  • В 18 больших неразгаданных тайн в физике
  • 11 Увлекательных Фактов О Нашей Галактике Млечный Путь
  • Один номер показывает что-то принципиально неправильно с нашей Вселенной

Павел М. Саттер астрофизик из Университета штата Огайо, ведущий задать космонавтах и космических радио-и автор вашего места во Вселенной.

Первоначально опубликовано на прямую науки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *