Могут ли законы физики меняться со временем?
Наша Вселенная – странное место. Судите сами: мы живем на шаре, который вращается вокруг обычной звезды (коих на просторах космоса не счесть), а наша галактика небольшая и по космическим меркам заурядная. Вокруг нас – бесконечная Вселенная, которая расширяется с ускорением. И чтобы хотя бы немного понять как устроен окружающий мир, мы придумали физику – науку, которая описывает земные и космические законы, то есть законы Природы. И если Общая теория относительности (ОТО) отлично применима для описания происходящего на Земле, то с космосом все не так просто. В 2010 году исследователи обнаружили, что законы физики на самом деле могут медленно меняться со временем, значительно усложняя наше понимание Вселенной. А недавно команда астрофизиков предложила еще один ответ на вопрос о том, различны ли законы физики в разных частях космоса.
Постоянная тонкой структуры
В прошлом году международная команда физиков проанализировала свет, исходящий от далеких звезд и предположила, что так называемая постоянная тонкой структуры – значение которой, как и значение скорости света, считалось неизменным – изменилась за миллиарды лет. По мнению исследователей времена меняются, как и фундаментальные константы физики.
Напомним, что постоянная тонкой структуры представляет собой объединение скорости света, заряда электрона и квантово-механического числа, известного как постоянная Планка. Иными словами это физическая константа, описывающая электромагнитное взаимодействие. Так, все три ее составляющие обеспечивают меру присущей силы электромагнитных взаимодействий. Например таких, как те, что связывают электрон с атомом.
Поглощение света атомом регулируется взаимодействием электрон-атом.
Значение константы составляет примерно 1/137, и ученые полагают, что так было с незапамятных времен. Например, в ранней Вселенной законы гравитации Ньютона – о том, что вся материя во Вселенной притягивает другую материю с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между их центрами — возможно, еще не были верны.
Это интересно: Наша Вселенная родилась в лаборатории?
В работе описывается, как одна из предполагаемых фундаментальных констант природы в конце концов оказывается не постоянной. «Магическое число» или константа тонкой структуры (обозначается греческой буквой α) по-видимому, действительно меняется по всей Вселенной.
Постоянная не постоянна. Почему?
Как сообщает PopMech со ссылкой на исследование, после измерения α примерно в 300 отдаленных галактиках появилась последовательность: то самое магическое число, которое говорит нам о силе электромагнетизма и которое на самом деле одинаково не везде.
Выводы исследователей основаны на новых измерениях, проведенных с помощью Очень большого телескопа (VLT) в Чили, наряду с предыдущими измерениями с помощью крупнейших в мире оптических телескопов в обсерватории Кека на Гавайях.
комплекс из четырёх отдельных 8,2-метровых и четырёх вспомогательных 1,8-м оптических телескопов, объединённых в одну систему.
Постоянная тонкой структуры изменяется лишь на незначительную величину – примерно на одну часть из 100 000 – на большей части наблюдаемой Вселенной. Но может быть и так, что за пределами нашего наблюдаемого горизонта происходят гораздо большие изменения, – объясняют физики.
Таким образом ответ на вопрос о том, сохраняется ли значение постоянной тонкой структуры во времени, зависит от поведения электромагнитных сил на ранних этапах существования Вселенной. Авторы статьи признают собственный скептицизм и с осторожностью описывают полученные выводы. Они предупреждают, что их работа является лишь первым шагом в формировании новой теории физики и требует дополнительных исследований.
Не пропустите: Действительно ли мир стоит на пороге открытия «новой физики»?
«Конечно, это только первый шаг. Но все же представить, что законы физики могут со временем изменяться напоминает о том, что Вселенная – место еще более странное, чем мы можем себе представить,» – пишут исследователи.
Читайте также: Ученые из ЦЕРН стоят на пороге открытия «новой физики»
Рождение новой физики
Интересно, что последствия открытия могут оказать большое влияние на современную теорию. Если законы физики окажутся просто «локальными подзаконными актами», в то время как наша наблюдаемая часть Вселенной благоприятствует существованию жизни и людей, могут существовать другие, гораздо более отдаленные регионы, где иные законы препятствуют образованию жизни, по крайней мере, в том виде, в каком мы ее знаем.
Но и это еще не самое интересное – в данной статье физики сравнивают Вселенную с системой машинного обучения: «Точно так же, как мы учим машины выполнять функции с течением времени, то есть учиться, законы Вселенной по сути являются алгоритмом», – отмечают ученые.
Возможно, наш мир был сконструирован подобно игре Sims развлечения ради.
Мы понимаем законы физики так, как наблюдаем их, поэтому первоначальный физический закон был бы невероятно простым и способным к обучению и развитию. Также нельзя исключить, что Вселенная началась не с Большого взрыва, а с простого взаимодействия между частицами, – объясняют физики.
Больше по теме: Симуляция или реальность? Физики полагают, что Вселенная способна к самообучению
Но если Вселенная и правда действует с помощью набора законов, которые, будучи изначально простыми, являются автодидактическими (самообучающимися) и, следовательно, способны развиваться с течением времени, то мы никогда не сможем создать Теорию всего.
В конечном итоге понимание их существования может помочь нам понять причину, по которой существуем мы.
Конечно, все это – лишь домыслы, основанные на теоретической физике. И к данной работе необходимо относиться со здоровым скептицизмом. Ведь главный ее вывод звучит следующим образом – возможно, мы живем внутри гигантского суперкомпьютера, который способен к самообучению. А как вы думаете, может ли вся наша жизнь оказаться компьютерной симуляцией? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье.
