物理常数会随宇宙演化而变化吗?(即便非常小)?

如题所述

第1个回答  2022-07-24
答:绝大部分天文学研究均表明物理学常数不会发生变化。

人类了解宇宙演化规律的工具是物理学定律,很多物理学基本定律中都存在相应的物理学常数,比如光速、万有引力常数、基本电荷数、普朗克常数等等,有时候我们会好奇,这些常数在我们宇宙的不同地方,或者不同时间线上是相同的吗?

比如光速是宇宙的极限速度,人类定义的单位光速为299792458米每秒,我们认为,光速在宇宙中是不变的,基本物理定律在宇宙的各个角落都适用,无论是地球上,还是几十亿光年外的星系中,光速都是299792458米每秒,当然这只是人类科学中的一个假设而已。

在物理学中,精细结构常数α是一个极为特殊的常数,它是由基本电荷e,普朗克常数h,光速c,以及真空介电常数ε0构成的一个无量纲数,这意味着无论我们使用人类的度量方式,还是外星文明的度量方式,得到的精细结构常数值都是一样的。

α≈1/137.0359997,那么1/α的值近似为137,也称之为上帝之数。精细结构常数在原子能级中非常重要,我们也可以通过原子光谱测量出精细结构常数的值。

比如氢原子的核外电子处于基态时,其经典的绕核运动速度就是光速的137分之一,如果精细结构常数的值增大,那么化学元素将变得不稳定,当>0.1时,碳原子将无法稳定存在,生命也将不复存在。

最近的一份科学研究对精细结构常数α做了精确测量,测量了来自8亿光年外的类星体J1120 + 0641,该类星体的光在到达地球前穿过了几片星际气体云,研究人员测量光线穿过四个不同距离区域时的光谱,发现精细结构常数并没有发生变化,这意味着精细结构常数不随时间的变化而变化。

但是该研究小组发现,他们得到的精细结构常数值与其他类似研究中的值存在差异,暗示着精细结构常数可能在宇宙中不同空间是有差异的,不过目前发现的这种差异非常小,不排除是测量误差或者其他原因导致的误差,鉴于该团队只测量了一个类星体的数据,所以该结论还有待进一步的研究。

很可能有变化,就拿光速来说,光在不同介质中的传播速度是不同的,如光在水中、在空气中、在真空中它们的传播速度是不同的。目前人们还没有真正完全清楚光的传播机理,至少我们还不清楚,为什么光在水中、空气中、真空中的传播速度不同的机理。

下面我以个人观点讲一点有可能的推测以作参考,就是关于真空的问题。在宇宙空间内(至少在银河系范围内)不存在真正意义上的真空,宇宙空间充满物质,宇宙中除了已知物质如:分子、原子、中子、质子、电子等之外,更多的是未知物质统称暗物质(如传播电磁波、传播引力等介质)。也许人们所认知真空可能就是,没有或极少存在已知物质的空间;但是暗物质也是物质,所以不应该把没有已知物质,有暗物质的空间也认为是真空这是不科学的。

宇宙空间暗物质的分布可能是不均的,它的分布受多种因素影响,如引力场,暗物质密度分布随引力场强度的增加而增大,这样就可能导出光在真空中的传播速度是不同的。根据光在水中在空气中的传播变化特点,光在暗物质密度高的真空中传播速度,可能要比在暗物质密度低的真空中传播速度要慢。由于宇宙中暗物质密度分布不均所以光在传播速度是也不同,传播路线可能是弯曲的。这里得出物理常数光速会变化,其它物部分理常数也可能会变化……

如果真的能通过实验证明上面的推测成立,根据光的折射特性,同样就可以解释爱因斯坦相对论对时空弯曲想象的解释。严格意义来说不是时空弯曲,只是光传播路线弯曲,光的传播路线弯曲不是引力场的直接因素,只是引力场的间接因素……

如果宇宙中有真正的真空存在,这样的真空区域是非常奇异的。真空空间将是绝对无能量的空间;真空空间的温度也是绝对的零度;真空世界也是没有电磁波的空间;真空世界也是没有任何引力场的空间……一句话真正的真空世界就是一个绝对死气沉沉世界。

西方科学家发现的哪几个物理学常数,会不会随着宇宙的演变而变化,我没有去思考。但是,有一个宇宙常数,无论宇宙演变到什么时候,都不会改变,这个宇宙常数就是黄金数0.618!宇宙物质作圆或螺旋周期运动,是普遍现象,而圆和螺旋的构成比例,就是黄金比例;大自然选择了黄金数为构物的比例常数,这个常数,保证了宇宙在圆或螺旋周期运动下,循环变化,永不磨灭。

宇宙中的所谓常数,都是人类假定的,绝非自然之常数。或者说,宇宙中的常数,也是会随着人类知识的积累和提高而变化的,不可能是一成不变的。

科学本身不科学,而是假设。

所以,目前的理论都是假设。自然的宇宙常数也是假设,会变化是有可能的。

无法验证

这个答案很简单,宇宙是在不断的扩张之中宇宙常数当然会不断变化的,100亿年前的常数和今天的不一样的

只能说不知道

毕竟人类 历史 太短了

应该会变
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