《科學(xué)》：電子與質(zhì)子質(zhì)量比終究恒定

 澳大利亞科學(xué)家的一項(xiàng)分析表明，電子-質(zhì)子質(zhì)量比在過(guò)去60億年中并沒(méi)有什么顯著變化。這一發(fā)現(xiàn)無(wú)疑減輕了人們對(duì)于這一物理學(xué)基本常數(shù)會(huì)發(fā)生改變的擔(dān)憂。相關(guān)論文發(fā)表在6月20日的《科學(xué)》雜志上。
 
    科學(xué)家一直認(rèn)為，電子-質(zhì)子質(zhì)量比是物理學(xué)中的一個(gè)恒定值，不隨時(shí)間和宇宙空間的變化而改變。直到2006年，一項(xiàng)發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》上的論文稱，該質(zhì)量比在過(guò)去120億年中減少了0.002%。
 
    在研究中，由澳大利亞斯溫伯爾尼大學(xué)（Swinburne University）Michael Murphy*的研究小組研究了來(lái)自距地75億光年外類星體的無(wú)線電波，它可能是一個(gè)巨大黑洞吞噬周圍物質(zhì)時(shí)釋放出的。由于該輻射在60億年前穿過(guò)了一個(gè)包含有氨氣云的星系，其光譜被部分吸收，留下了顯著的“指紋”特征。而值得注意的是，這種特征極為敏感地依賴于氨分子中質(zhì)子和電子的質(zhì)量比。
 
    對(duì)比研究證實(shí)，60億年前無(wú)線電波穿過(guò)氨氣云時(shí)的光譜吸收和今天的情況并無(wú)二致。這表明當(dāng)時(shí)的電子-質(zhì)子質(zhì)量比沒(méi)有改變。Murphy表示，“如果我們發(fā)現(xiàn)這一數(shù)值或者其他一些常量發(fā)生了變化，那么‘標(biāo)準(zhǔn)模型’就走到了盡頭，我們需要拿出全新的物理學(xué)理論。”因此，新發(fā)現(xiàn)對(duì)許多物理學(xué)家來(lái)說(shuō)，是一針“緩和劑”。
 
    Murphy強(qiáng)調(diào)，人們有充分的理由來(lái)相信新的研究結(jié)果。與2006年研究中利用的氫分子相比，氨分子吸收的輻射波長(zhǎng)對(duì)電子-質(zhì)子質(zhì)量比的依賴性更強(qiáng)。他說(shuō)，“我們的約束條件比此前的要好10倍。”
 
    *2006年研究的荷蘭自由大學(xué)（Vrije Universiteit）物理學(xué)家Wim Ubachs表示，新的研究結(jié)果是“堅(jiān)實(shí)可靠的”。不過(guò)，他認(rèn)為有可能“調(diào)和”這兩次的研究結(jié)果——該常量在120億至60億年前發(fā)生了變化，而從60億年前到現(xiàn)在保持不變。
 
    Murphy也覺(jué)得有這種可能。他說(shuō)，“鑒于我們不知道如何預(yù)期該數(shù)值在整個(gè)宇宙中的改變，我們還不能根據(jù)一次觀測(cè)來(lái)說(shuō)明其他的就是錯(cuò)誤的。”

《科學(xué)》：電子與質(zhì)子質(zhì)量比終究恒定