Российские ученые выяснили, что законы физики остаются неизменными в масштабах Галактики

Ирек Хамитов/ТАСС

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 29 мая. /ТАСС/. Ученые из Физико-технического института им. Иоффе, Петербургского института ядерной физики им. Константинова и Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" установили, что фундаментальные свойства материи остаются неизменными в космосе. Исследование проводилось с использованием спектральных наблюдений молекул ацетальдегида и метанола в межзвездных облаках, сообщили ТАСС в пресс-службе "ЛЭТИ".

"Ацетальдегид будучи токсичным веществом в земных условиях, в космическом масштабе становится уникальной природной лабораторией, позволяющей с беспрецедентной точностью тестировать фундаментальные законы Вселенной. Мы рассчитали чувствительность спектральных линий этой молекулы к изменению отношения масс электрона и протона, а затем сравнили лабораторные данные с астрономическими наблюдениями. В результате установлен новый верхний предел на возможную вариацию константы: не более одной стомиллионной доли. Это подтверждает, что законы физики остаются неизменными в масштабах диска нашей Галактики - далеко от центра", - привели в пресс-службе слова ассистента кафедры физики СПбГЭТУ "ЛЭТИ", м. н. с. сектора теоретической астрофизики ФТИ им. А. Ф. Иоффе Юлии Воротынцевой.

Уточняется, что фундаментальные константы - фиксированные величины, определяющие законы природы и структуру материи. Однако еще в 1937 году было предположено, что значения констант могли эволюционировать с космологическим временем. Эта идея сформировала одно из направлений современных исследований, а именно экспериментальную проверку постоянства констант.

По данным пресс-службы, существует гипотеза, что невидимая темная материя или сильная гравитация могут влиять на фундаментальные свойства материи - например, слегка изменять массу мельчайших частиц. Чтобы проверить это, исследователи сравнивают поведение молекул в земных лабораториях с тем, как они ведут себя в далеком космосе.

В этом поиске молекулы выступают в роли сверхточных "природных часов". Их внутренние колебания крайне чувствительны к массе частиц: если масса электрона или протона хоть немного изменится, "ритм" молекулы тут же собьется. Чтобы не перепутать реальные изменения физики с ошибками измерительных приборов, ученые используют специальный метод. Они сравнивают две разные молекулы, которые работают на одних и тех же частотах, но реагируют на изменения по-разному. Например, метанол обладает высокой чувствительностью, а ацетальдегид - более низкой. Если приборы покажут разницу в их показаниях, это докажет, что дело не в неточности оборудования, а в том, что сами законы физики в космосе работают иначе.

Работа ученых

Как рассказали в ЛЭТИ, для эксперимента ученые взяли молекулу ацетальдегида и сравнили ее частоту колебаний в земных лабораториях с астрономическими данными, полученными для трех близких к солнечной системе молекулярных облаков. Результаты показали, что фундаментальная константа мю стабильна: она не меняется даже на одну стомиллионную долю. Это подтверждает, что базовые законы физики работают очень надежно.

Однако ученые планируют продолжить исследование. Недавно при изучении другого вещества - метанола - в центре Галактики были замечены колебания, которые могут указывать на изменение физических констант. Это открытие может означать, что темная материя или неизвестные частицы влияют на мир вокруг нас. Как рассказали в пресс-службе, в настоящее время исследователи готовят заявку на проведение целевых наблюдений чувствительных линий ацетальдегида и метанола в центральной части Млечного Пути.