Ученые Университета Нового Южного Уэльса в Австралии обнаружили отклонения одной из фундаментальных физических констант, называемой постоянной тонкой структуры. Она характеризует силу электромагнитного взаимодействия и определяет образование тонкой структуры атома. Результаты исследования, которые указывают на существование во Вселенной оси нарушения законов физики, опубликованы в журнале Science Advances.
Астрономы проанализировали электромагнитное излучение, испускаемое квазаром, который находится на расстоянии 13 миллиардов световых лет от Земли. Полученные данные были использованы для четырех измерений постоянной тонкой структуры — безразмерной величины, образованной комбинацией таких параметров, как скорость света, постоянная Планка и заряд электрона. Она характеризует расщепление спектральных линий (уровней энергии) атома, которое происходит за счет спин-орбитального взаимодействия и релятивистских эффектов, накладываемых на движение электрона.
Хотя по отдельности измерения не подтвердили нарушения константы, но в сочетании с данными, полученными при наблюдении других квазаров, они показали, что различия в постоянной тонкой структуры действительно существуют. Это подтверждает идею того, что Вселенная на самом деле не является изотропной, то есть в ней на самом деле существует выделенное направление, в котором меняются законы физики.
По словам ученых, в одном направлении электромагнитное взаимодействие усиливается, в противоположном уменьшается, а во всех остальных остается неизменным. Иными словами, Вселенная имеет эквивалент севера и юга. Однако при этом исследователи допускают маловероятную погрешность в измерениях.
Результаты помогут объяснить, почему Вселенная имеет характеристики, способствующие появлению жизни. Если существование выделенного направления окончательно подтвердится, то концепции, лежащие в основе современной физики, потребуют пересмотра.