的一个物理学中最神秘难解的现象之一:我们研究遥远的太阳最精确的天文电磁学的考验

我们的电磁学理论可以说是最好的物理理论人类已经做过,但它没有回答为什么电磁学是一样强烈。只有实验可以告诉你电磁学的实力,这是衡量一个称为α(即α或数量精细结构常数)。

美国物理学家理查德·费曼曾提出这一理论,称这“物理学最伟大的该死的奥秘之一”,并敦促物理学家“把这个数字墙和担心”。

在这项研究发表于科学,我们决定测试是否α是一样的在不同的地方在我们星系通过研究太阳的恒星几乎是同卵双胞胎。如果α是不同的在不同的地方,它可能会帮助我们找到终极理论,不仅电磁学,但所有自然法则在一起——的“万物理论”。

我们要打破我们最喜欢的理论

物理学家们真正想要的一件事:我们目前的情况的理解物理分解。新物理。一个信号,由目前的理论无法解释。一切理论的标志。

找到它,他们可能会等待地下的金矿暗物质的粒子碰撞与一个特殊的水晶。或者他们可能往往世界上最好的原子钟多年来,看看他们告诉时间略有不同。或粉碎质子在一起(几乎)光速的27公里环大型强子对撞机。

问题是,很难知道该往哪里看。我们当前的理论不能指导我们。

当然,我们在地球上的实验室,是最容易彻底搜索,最精确。但这有点像只喝灯杆下寻找他丢失的钥匙时,实际上,他可能已经失去了他们在路的另一边,在一个黑暗的角落。

明星都是可怕的,但有时非常相似

我们决定超越地球,太阳系以外,看看星星,几乎是同卵双胞胎太阳产生相同的彩虹的颜色。原子在恒星的大气吸收的光向外挣扎的核熔炉在其核心。

只有特定的颜色被吸收,使深色线条的彩虹。这些吸收的颜色是由α-所以仔细测量的黑色线条,也让我们测量α。

问题是,恒星的大气正在沸腾,旋转,循环,打嗝,这变化线。变化破坏任何与在地球上的实验室相同的行,因此任何测量α的机会。明星似乎是一个很可怕的地方测试电磁。

但是我们想知道:如果你发现恒星非常相似——双胞胎彼此——也许他们的黑暗,吸收颜色是相似的。所以比较明星的实验室在地球上,我们比较双胞胎的太阳。

一个新的测试太阳能双胞胎

我们队的学生,博士后和高级研究人员,在斯文本科技大学和新南威尔士大学的测量吸收线的间距对太阳和16个“太阳能双胞胎”——明2022十二强赛程表星几乎与我们的太阳。

这些恒星观察的彩虹3.6米欧洲南方天文台(ESO)望远镜在智利。虽然不是世界上最大的望远镜,它收集的光输入可能的意见时,最佳理解摄谱仪:竖琴。这分离光到它的颜色,揭露黑暗的具体模式。

竖琴花大部分的时间观察类太阳恒星寻找行星。轻松,这提供了一个宝贵的正是我们需要的数据。

从这些精致的光谱,我们表明,α是一样的17太阳能双胞胎惊人的精度:50十亿分之几。这就像比较身高和地球的周长。这是有史以来最精确的天文α测试执行。

不幸的是,我们的新测量没有打破我们最喜欢的理论。但星星我们研究都相对较近,最多只有160光年远。

接下来是什么?

我们最近发现了新的太阳能双胞胎多远,大约一半的方式我们银河系的中心。

在这个地区,应该有一个更高浓度的暗物质——一个难以捉摸的物质天文学家认为潜伏在整个星系。如α,我们很少了解暗物质,一些理论物理学家建议我们星系的内在部分可能是黑暗的角落里我们应该寻找之间的联系这两个“该死的神秘的物理学”。

如果我们能遵守这些更遥远的太阳最大的光学望远镜,也许我们会发现宇宙的关键。

这文章最初发表在谈话的内容。