Pages

Hukum Fundamental Alam Semesta Tidak Konstan Seluruhnya

Jurnal KeSimpulan.com - Hukum fundamental alam tidak konstan. Model standar fisika seperti muatan elektron atau kecepatan cahaya harus konstan di seluruh kosmos.

Tapi hasil observasi telah menemukan sebaliknya. Konstanta fundamental dan cahaya mungkin tergantung di alam semesta mana Anda berada, demikian laporan sebuah penelitian.

Sebuah jawaban mengapa daerah-daerah lain alam semesta tidak begitu menguntungkan bagi kehidupan dan hukum-hukum fisika adalah 'hukum lokal' sehingga hanya menemukan kehidupan di sini.

Jika temuan ini benar maka membalikkan asumsi dasar para ilmuwan bahwa hukum fisika adalah sama di mana-mana di alam semesta.

Konstanta ini disebut fine-structure constant dengan value 1/137, konstanta menentukan gaya elektromagnetik dan karenanya menentukan panjang gelombang cahaya atom diserap.

Temuan konstanta berubah bukan hal baru. John Webb, astrofisikawan University of New South Wales di Sydney, Australia, dan rekannya pertama kali menekan kopling pada tahun 1998 atas data teleskop 10 meter WM Keck Observatory di Mauna Kea, Hawaii.

Webb menjelajah langit selatan dan melihat sinar terang galaksi kuno yang dikenal sebagai quasar. Cahaya quasar harus melewati awan gas beberapa miliar tahun selama perjalanan ke Bumi. Atom gas menyerap cahaya panjang gelombang tertentu.

Jadi spektrum yang mencapai Bumi hilang pada panjang gelombang tertentu. Pergeseran garis keseluruhan memberi pada peneliti seberapa jauh suatu awan gas dan karenanya berapa lama cahaya melewatinya.

"Kekuatan elektromagnetisme ... tampaknya berbeda-beda di alam semesta," kata Webb.

Namun ilmuwan lain tidak yakin.

Pada tahun 2004, Patrick Petitjean, astronom Institute for Astrophysics di Paris, dan rekannya mengamati 23 awan menggunakan Very Large Telescope (VLT) di Cerro Paranal, Chili, menjelajahi langit selatan dan tidak menemukan variasi struktur halus konstan.

Kasus ditutup? Tidak.

Sekarang Webb dan rekannya menjelajahi langit selatan menggunakan VLT (seperti Petitjean). Sekitar 153 awan memiliki kesenjangan 1/100.000 dalam struktur halus konstan 12 miliar.

Ini proposisi radikal. Hukum fisika seharusnya tidak menemui masalah di manapun Anda berada. Web melaporkan ke Physical Review Letters.

"Hasil yang mendebarkan. Ini mungkin indikator alam semesta berbeda dari apa yang kita pikir sebelumnya," kata Wim Ubachs, fisikawan atom Free University of Amsterdam.

Konstanta fundamental mungkin benar-benar berubah dari waktu ke waktu dan posisi, ilmuwan tidak memiliki penjelasan layak mengapa konstanta fundamental memiliki nilai khusus pula.

"Jika terbukti maka implikasi bagi pemahaman kita tentang ruang dan waktu karena struktur halus konstan menentukan interaksi elektromagnetik yang terus melekat pada elektron atom," kata Webb.

"Jika hukum-hukum fisika berbeda maka sifat berbeda juga terjadi pada materi kimia dan biologi. Perubahan 4 persen struktur halus konstan maka perbedaan produksi elemen susunan kehidupan," kata Webb.

Namun, klaim perubahan konstan menuntut lebih banyak bukti. Kemungkinan fluktuasi statistik acak bisa menghasilkan sinyal palsu kurang dari 1/15.000. Untuk memenuhi syarat bukti kuat, peneliti harus menurunkan probabilitas 1/2.000.000.

Matthew Colless, kosmolog dan direktur The Australian Astronomical Observatory, mengatakan temuan ini panggilan perlunya penelitian tindaklanjut oleh peneliti lain.

"Mereka berhati-hati menganalisis dan menyingkirkan sumber error sistematis. Jika terjadi tidak hanya waktu tetapi juga ruang maka kita perlu memikirkan kembali mekanika kuantum dan model standar fisika," kata Colless.
Indications of a spatial variation of the fine structure constant

J. K. Webb, J. A. King, M. T. Murphy, V. V. Flambaum, R. F. Carswell, M. B. Bainbridge

arXiv:1008.3907 (Last revised 1 Nov 2011)

Akses : arXiv:1008.3907
Laporan di Physical Review Letters :

J. K. Webb (School of Physics, University of New South Wales, Sydney, New South Wales 2052, Australia) et.al. Indications of a Spatial Variation of the Fine Structure Constant. Physical Review Letters, Volume 107, Issue 19, 31 October 2011, DOI:10.1103/PhysRevLett.107.191101

John Webb http://www.phys.unsw.edu.au/STAFF/ACADEMIC/webb.html
Patrick Petitjean http://www.iap.fr/
Wim Ubachs http://www.nat.vu.nl/~wimu/
Matthew Colless http://www.aao.gov.au/local/www/colless/

Gambar : Webb/The University of New South Wales

Artikel Lainnya: