德国科学家发现宇宙真相（澳洲科学家发现宇宙精细结构常数存在异常变化）

德国科学家发现宇宙真相（澳洲科学家发现宇宙精细结构常数存在异常变化）他说，在目前的研究中，研究小组看了一个这样的类星体，使他们能够探测到宇宙只有10亿年的时候，这在以前从来没有做过的研究。研究小组沿着这颗类星体的视线，对其精细常数进行了四次测量。单独来看，这四次测量结果并没有提供任何关于电磁力是否有可感知的变化的结论性答案。然而，当与其它科学家对遥远的类星体的测量结果结合在一起时，精细结构常数的差异就变得很明显了。韦伯教授说：“我们所知最遥远的类星体距离我们大约有120亿到130亿光年，因此，如果能详细研究来自遥远类星体的光，也就在研究宇宙的特性，因为它还处于萌芽阶段，只有10亿年的历史。那时的宇宙是非常非常不同的。没有星系的存在，早期的恒星已经形成，但肯定不是我们今天看到的那种恒星群，而且当时也没有行星。”电磁力使电子在宇宙中的每一个原子核中围绕着原子核呼啸而过，没有它，所有的物质都会飞散。直到最近，人们还认为它是一种在时间和空间中不变的力量。但在过去的

那些期待有一天能够实现万物大统一科学理论的人可能要再等一等了，因为天体物理学家发现，在宇宙的外缘，一个宇宙常数不仅看起来很不稳定，而且它只在一个方向上出现，这简直就是怪事。

在《科学进展》杂志上发表的一篇论文中，来自澳大利亚悉尼新南威尔士大学的科学家们报告说，对130亿光年外的一颗类星体发出的光进行了四次新的测量，再次证实了过去的研究发现精细结构常数的微小变化。

新南威尔士大学科学系的约翰·韦伯（John Webb）教授说，精细结构常数是衡量自然界四种基本力之一的电磁力（其它的是万有引力、弱核力和强核力）的一个指标。

韦伯教授表示：“精细结构常数是物理学家用来衡量电磁力强度的量。这是一个无维数，它涉及到光速，被称为普朗克常数的东西和电子电荷，它是这些东西的比值。精细结构常数是物理学家用来测量电磁力的强度的数字。"

电磁力使电子在宇宙中的每一个原子核中围绕着原子核呼啸而过，没有它，所有的物质都会飞散。直到最近，人们还认为它是一种在时间和空间中不变的力量。但在过去的20年里，韦伯教授注意到了精细结构常数的异常，即在宇宙的某一特定方向上测量的电磁力似乎有了些许不同。

他说：“我们发现精细结构常数在宇宙的某些区域中是不同的。不仅仅是时间的函数，实际上在宇宙中的方向上也是如此，如果是这样的话，这真的很奇怪，但这就是我们的发现。”

发现精细结构常数异常

当他第一次发现这些早期的电磁力测量值略微变弱和变强的迹象时，韦伯教授认为这可能是设备的故障，或者是他的计算或其它错误导致了异常的读数。不过，当用世界上最强大的望远镜观察宇宙边缘的一些最遥远的类星体时，也出现了这些异常现象。

韦伯教授说：“我们所知最遥远的类星体距离我们大约有120亿到130亿光年，因此，如果能详细研究来自遥远类星体的光，也就在研究宇宙的特性，因为它还处于萌芽阶段，只有10亿年的历史。那时的宇宙是非常非常不同的。没有星系的存在，早期的恒星已经形成，但肯定不是我们今天看到的那种恒星群，而且当时也没有行星。”

他说，在目前的研究中，研究小组看了一个这样的类星体，使他们能够探测到宇宙只有10亿年的时候，这在以前从来没有做过的研究。研究小组沿着这颗类星体的视线，对其精细常数进行了四次测量。单独来看，这四次测量结果并没有提供任何关于电磁力是否有可感知的变化的结论性答案。然而，当与其它科学家对遥远的类星体的测量结果结合在一起时，精细结构常数的差异就变得很明显了。

诡异的宇宙

韦伯教授说：“它似乎支持了这样一种观点，即，宇宙中可能存在着方向性，这确实非常奇怪。所以宇宙可能不是各向同性的物理定律，从统计学上看，宇宙可能不是各向同性的。宇宙中可能有一些方向或偏爱的方向，物理定律在这个方向上发生了变化，但在垂直方向上却没有变化。换句话说，宇宙在某种意义上说，是一个偶极子结构的宇宙。在一个特定的方向上，我们可以往前看120亿光年，测量出宇宙非常年轻时的电磁。把所有的数据放在一起，电磁似乎越往前看，电磁似乎会逐渐增加，而往相反的方向看，电磁会逐渐减少。而在宇宙的其它方向上，精细结构常数只是保持了常数。这些新的，非常遥远的测量结果将我们的观测结果推到了前所未有的高度。"

换句话说，在原以为是星系、类星体、黑洞、恒星、气体云和行星的任意分布中，生命在其中至少有一个微小的适应区域中蓬勃发展，宇宙中突然出现了相当于一个南北方的空间。

韦伯教授对此仍然持开放的态度，他认为这些在不同阶段，使用不同的技术，从地球上不同的位置进行的测量实际上是一个巨大的巧合。

韦伯教授认为，别的科学家不是在测试物理定律，而是在测试属性，测试星系和星系团的X射线属性，以及星系与地球的宇宙学距离。他们还发现，在这个意义上，宇宙的属性并不是各向同性的，而且有一个偏好的方向。

生命、宇宙和万物

虽然仍然希望看到更严格的测试，但韦伯教授说，如果这些发现继续得到证实，可能有助于解释为什么我们的宇宙是这样的，以及为什么宇宙中会有生命存在。

他说：“长期以来，人们一直认为，自然界的规律似乎相当完美，这为生命的繁衍创造了条件。电磁力的强度就是其中的一个量。如果它与我们在地球上测量的数值只差百分之几，那么宇宙的化学演化就会完全不同，生命可能永远不会有生命的存在。这就提出了一个诱人的问题：这种金发姑娘原则(凡事都必须有度，而不能超越极限)的情况，比如精细结构常数这样的基本物理量恰好有利于我们的存在，是否适用于整个宇宙？”

韦伯教授认为，如果宇宙中存在方向性，如果电磁在宇宙的某些区域被证明存在非常微小的差异，那么支撑现代物理学的大部分基本概念将需要修正。

他说：“我们的标准宇宙学模型是建立在一个各向同性宇宙的基础上，在所有方向上都是一样的，统计学上是一样的。它是建立在爱因斯坦的万有引力理论基础上的，而万有引力理论本身就明确地假设了自然规律的不变性。如果这样的基本原理被证明只是一个很好的近似值，那么物理学中一些非常令人兴奋的、新的想法的大门就会被打开。"

韦伯教授的团队相信，这是迈向更大的研究的第一步，利用世界上最大的望远镜上的新仪器提供的数据，探索宇宙中的许多方向。目前，新技术正在出现，可以提供更高质量的数据，新的人工智能分析方法将有助于自动化测量，并以更快的速度和更高的精度进行测量。