万物依然如故——确切地说,是我们所处的空间依然保持原样。三年前,一个天文学家小组发现,一个与光速有关的自然界的基本常数随着时间流逝而发生着缓慢的变化,这令科学界震惊。假如这项发现属实,变化的精细结构常数会促使物理学家重新思考他们对自然界不变规律的基本设想。如今,法国和印度的天文学家提供了新的资料,严重削弱了“变化常数”证据的说服力。
变化常数的证据来自于明亮而古老的天体——类星体——的观测结果。类星体和地球之间的气体云吸收了某些波长的光线,在该天体的光谱上留下了黑色的条带。这些条带就像指纹一样,可以精确地告诉天文学家,气体云中含有哪些化学元素。然而,2001年,澳大利亚和美国的天文学家们发现了一种奇怪的光谱模式——条带彼此的位置似乎发生了偏离。引起这种效果的原因可能是一个名为精细结构常数的基本数值发生了缓慢的变化。这个常数用希腊字母阿尔法来表示,与电磁强度有关,而电磁强度继而又影响到条带的间隔。天文学家推测,早期宇宙中的精细结构常数可能比现在稍微小一点(科学此刻,2001年8月15日)。
现在,一系列用智利超大型天文望远镜得到的新的观测结果对2001年的结论提出了质疑。就像较早的那组一样,这个研究小组观测了类星体的吸收光谱,不过这些新观察更注重获取高质量数据,观察的类星体数目相对较少,而不是像2001年小组那样获取众多类星体的低质量数据。研究带头人、巴黎天体物理学研究所的Patrick Petitjean表示,质量较高的数据使研究小组能够进行精确衡量,判断出精细结构常数在漫长的过去是否发生了变化。答案看来是否定的。他说:“在我看来,阿尔法常数没有发生变化。”新研究即将发表在《物理评论快报》和《天文学与天体物理学》杂志上。
“我发现该结果很有说服力,足以被列为重大发现。”2001年论文的作者之一、加州里克天文台的天文学家Jason Prochaska这样表示。然而,他还不想放弃原来的研究工作。Prochaska推测,两种结果之间的差异是由于其中一个小组的系统误差。用第三台望远镜观测将能确定这种差异,这令人充满期待。
(2004-04-06 )