暗物質可能讓基本常數隨時間變化
- 發佈時間：2015-11-21 02:29:56 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京11月20日電 （記者常麗君）自然界的一些基本常數如光速、普朗克常數、牛頓萬有引力常數等被認為恒定不變。但澳大利亞新南威爾士大學的科研人員在《物理評論快報》雜誌上發表論文稱，他們從理論上證明了暗物質粒子對標準模型粒子也能産生微小的作用，因此自然基本常數會隨著暗物質場的波動而慢慢演變。
早在1937年，保羅·迪拉克就提出假設，牛頓萬有引力常數可能會隨時間而減小。
新南威爾士大學的研究人員設計出一種暗物質模型。該模型認為，暗物質由弱相互作用的低品質粒子構成。在早期宇宙中，大量低品質粒子形成了一種波動場，由於這些粒子與標準模型粒子之間的相互作用非常弱，所以它們能保存幾十億年直到今天，成為我們所知的暗物質。
這種弱相互作用究竟有多大尚不清楚。研究人員利用實驗檢測到的大爆炸核合成期間産生的氦、稀有元素鏑和宇宙微波背景輻射的數據，推導出了迄今最嚴格的數據限閾，限定了暗物質粒子與光子、電子和輕夸克之間的作用強度，將現有約束條件提高了15個數量級。
這種新限閾允許存在一種可能，即一種波動的、低品質暗物質場與標準模型粒子耦合，造成基本常數變化。
研究人員解釋説，這可能會對理解生命起源産生重要影響。論文第一作者葉夫根尼·斯戴德尼克説，基本常數經過“微調”能與宇宙中現有的生命存在相一致。基本“常數”是變化的，這一發現有助於揭示該常數是怎樣演變並維持其目前這個值的。“我們只能出現在與我們的生存相一致的某個宇宙區域裏。”
基本常數是否真的隨暗物質而變化，研究人員希望在未來的實驗中，利用原子鐘、鐳射干涉儀及其他設備來幫助檢驗這一新觀點。
論文合著者維克多·弗蘭姆鮑姆説，將暗物質與自然基本常數的變化聯繫在一起，會在靈敏度方面為尋找暗物質帶來重大突破。他們打算繼續尋找暗物質的其他特徵標記，以期直接探測到暗物質。
總編輯圈點
暗物質從來都是神秘的代名詞，科學家想方設法直接探測它。但正如“蝴蝶效應”那樣，並非現在所見就是真理，也並非所謂常數都不可改變。而要抓住遠在星塵之外的運氣，可能需要從一些小概率事件入手。從低品質粒子波動場，到宇宙微波背景輻射，從不同粒子間的弱相互作用，到基本常數因之發生的變化，如同走迷宮一樣，勇敢地試一試下一個路口，或許暗物質就在某個拐角處等著我們。
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