សហសេវិក មានសុភាសិតដ៏ល្បីល្បាញមួយដោយលោក Wolfgang Pauli ថាបន្ទាប់ពីការស្លាប់គាត់នឹងព្យាយាមស្វែងរកពីសាតាំងនូវអត្ថន័យនៃរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរ។ ហេតុអ្វីបានជាសាតាំងពិតប្រាកដ?
ប្រហែលជាដោយសារតែមិត្តរបស់ខ្ញុំនៅក្នុងឃ្លាដ៏ត្រឹមត្រូវរបស់ Feynman ការពិតនៃអត្ថិភាពនៃលេខអាថ៌កំបាំងនេះគឺជា "បណ្តាសាសម្រាប់អ្នករូបវិទ្យាទាំងអស់"។ ហើយជាការពិតណាស់អស់រយៈពេលជាយូរ (ជាងកន្លះសតវត្ស) អត្ថន័យជាក់ស្តែងនៃថេរគ្មានវិមាត្រនេះនៅតែជាអាថ៌កំបាំងដ៏អស្ចារ្យបំផុតព្រោះគ្មាននរណាម្នាក់ដឹងពីរបៀបដែលលេខវេទមន្តនេះបានបង្ហាញខ្លួន។
ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានេះ វាចាំបាច់ត្រូវចងចាំចំនួនថេរពីរ៖
- ថេររបស់ Kepler៖ Kp = v^2*R, J*m/kg (ឬ m^3/s^2) និង
- ថេររបស់ Planck៖ h = m*v*R, J*s (ឬ kg*m^2/s)។
ប្រសិនបើយើងជំនួសតម្លៃអប្បបរមាដែលអាចធ្វើទៅបាន (ម៉ូឌុល - អតិបរមា) នៃសក្តានុពលទំនាញចូលទៅក្នុងថេរ Kepler យើងទទួលបានកាំគន្លងអប្បបរមាដែលអាចធ្វើបាន ដែលយើងហៅថាកាំទំនាញ (កាំនេះទាក់ទងនឹងវាលទំនាញ)៖
Rg \u003d Kp / c ^ 2, m ។
ប្រសិនបើយើងជំនួសតម្លៃនៃល្បឿនអតិបរមាទៅជាថេររបស់ Planck នោះយើងទទួលបានកាំដែលអាចធ្វើបានអប្បបរមាមួយទៀត ដែលយើងហៅថាកាំ Compton (កាំនេះទាក់ទងនឹងវាលអេឡិចត្រូ):
រ៉េម \u003d ម៉ោង / (m * c), m ។
សមាមាត្រនៃរ៉ាឌីទាំងនេះសម្រាប់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន (ករណីសាមញ្ញបំផុត) ផ្តល់ឱ្យយើងនូវតម្លៃនៃរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរ៖
Rg / rem \u003d (Kp * m) / (h * c) \u003d a \u003d 1/137.036 ។
មិត្តរួមការងារ តើទាំងអស់នោះឬ?
ទេ មិនមែនអ្វីៗទាំងអស់ទេ មិត្តរបស់ខ្ញុំ។ នេះជាការពិត (ដូចដែលបានបញ្ជាក់រួចមកហើយ) សម្រាប់តែអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ដែលម៉ាស់វាលស្មើនឹងម៉ាស់អេឡិចត្រុង (m = me) ហើយកាំទំនាញគឺជាអ្វីដែលហៅថា "កាំអេឡិចត្រុងបុរាណ" (rg = re)។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាច្បាស់ហើយពីទីនេះថាអ្វីៗទាំងអស់ចុះមកជាសមាមាត្រនៃកាំអប្បបរមាចំនួនពីរ (ទំនាញផែនដី និងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច) នៅក្នុងវាលសក្តានុពលនៃអាតូម។
សម្រាប់មនុស្សជាច្រើន ថេររចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អគឺជាលក្ខណៈបរិមាណនៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែតាមពិតវាកំណត់លក្ខណៈសមាមាត្រនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រធរណីមាត្រនៃវាលទំនាញ និងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។
បញ្ហានៅទីនេះគឺថា មនុស្សជាច្រើននៃពួកយើងមិនអាចទទួលស្គាល់វត្តមានពិតនៃទំនាញនៅក្នុងវាលសក្តានុពលនៃអាតូមបានទេ ពីព្រោះយោងទៅតាមអ្វីដែលគេហៅថា "ច្បាប់ទំនាញសកល" ឥទ្ធិពលនៃទំនាញនៅក្នុងវាលនៃអាតូមគឺ តូចបាត់ទៅ។
ដោយភ័យខ្លាចជាថ្មីម្តងទៀតក្នុងការចោទសួរអំពីច្បាប់ "សកល" យើងដូចជា "ភ្លេច" ថាច្បាប់របស់ Kepler ដំណើរការដោយអព្ភូតហេតុនៅក្នុងវិស័យមីក្រូ (ជាពិសេសច្បាប់ទីបីរបស់គាត់) ។ ហើយអ្នករូបវិទ្យាទាំងនោះដែលបានប្រើ "ច្បាប់នៃមេឃ" ទាំងនេះនៅក្នុងវាលនៃអាតូម (Max Born, Eduard Shpolsky ...) ជាអកុសលជាទូទៅអាចត្រូវបានរាប់នៅលើម្រាមដៃនៃដៃមួយ។ ដូច្នេះហើយ យើងបន្តហៅកាំទំនាញនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ថាជាកាំបុរាណនៃអេឡិចត្រុង។ ហើយយើងត្រូវបានបង្ខំឱ្យទទួលស្គាល់នេះថាជា FACT មិនអាចប្រកែកបាន។
សហសេវិក តើអ្វីជាអត្ថន័យនៃរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អសម្រាប់ករណីទូទៅ?
អត្ថន័យនៅតែដដែល៖ ថេរដ៏អស្ចារ្យនេះបង្ហាញពីសមាមាត្រនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រធរណីមាត្រនៃវាលទំនាញ និងអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវាត្រូវតែចងចាំថាសម្រាប់ករណីទូទៅផលិតផលនៃម៉ាស់វាលនិងកាំអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក Compton គឺជាតម្លៃថេរ (តាមទ្រឹស្តីបឋមនៃឥទ្ធិពល Compton):
M*rem=me*re/a=const
ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ផលិតផលនៃម៉ាស់វាល និងកាំទំនាញអាស្រ័យទៅលើតម្លៃនៃបន្ទុកអគ្គីសនីរបស់វាល (តាមពីសមីការល្បី m*rg/q^2 = me*re/e^2= 10^-7 គីឡូក្រាម*m/C^2):
M*rg = me*re*Z^2 ដែល Z = q/e ។
ដូច្នេះ សម្រាប់ករណីទូទៅ យើងមាន៖ rg = rem*Z^2*a, ឬ rg/rem = Z^2*a ។
ពិភពលោកនឹងចម្លែកយ៉ាងណាបើការប្រែប្រួលរាងកាយ! ឧទាហរណ៍ អ្វីដែលគេហៅថាថេររចនាសម្ព័ន្ធល្អគឺប្រហែលស្មើនឹង 1/137។ ប្រសិនបើវាមានតម្លៃខុសគ្នា នោះប្រហែលជាមិនមានភាពខុសគ្នារវាងរូបធាតុ និងថាមពលទេ។
មានរបស់ដែលមិនផ្លាស់ប្តូរ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រហៅពួកគេថា ថេររូបវិទ្យា ឬអថេរពិភពលោក។ វាត្រូវបានគេជឿថាល្បឿននៃពន្លឺ $c$, ទំនាញថេរ $G$, ម៉ាស់អេឡិចត្រុង $m_e$ និងបរិមាណផ្សេងទៀតតែងតែ និងគ្រប់ទីកន្លែងនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។ ពួកវាបង្កើតជាមូលដ្ឋានដែលទ្រឹស្តីរូបវន្តត្រូវបានផ្អែកលើ និងកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃសកលលោក។
អ្នករូបវិទ្យាកំពុងធ្វើការយ៉ាងស្វិតស្វាញដើម្បីវាស់ស្ទង់ថេរនៃពិភពលោកជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវជាងមុន ប៉ុន្តែគ្មាននរណាម្នាក់អាចពន្យល់បានថាហេតុអ្វីបានជាតម្លៃរបស់វាមានលក្ខណៈដូចទៅនឹងអ្វីនោះទេ។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធ SI $c = 299792458$ m/s, $G = 6.673\cdot 10^(–11)N\cdot$m$^2$/kg$^2$, $m_e = 9.10938188\cdot10^( - 31) $ គីឡូក្រាម - បរិមាណមិនទាក់ទងទាំងស្រុងដែលមានទ្រព្យសម្បត្តិរួមតែមួយ: ប្រសិនបើពួកវាផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងហោចណាស់បន្តិចហើយអត្ថិភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមិកស្មុគស្មាញរួមទាំងសារពាង្គកាយមានជីវិតនឹងមានបញ្ហាធំ។ បំណងប្រាថ្នាដើម្បីបង្ហាញពីភាពត្រឹមត្រូវនៃតម្លៃនៃថេរបានក្លាយទៅជាការលើកទឹកចិត្តមួយសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍនៃទ្រឹស្តីបង្រួបបង្រួមដែលពិពណ៌នាយ៉ាងពេញលេញនូវបាតុភូតដែលមានស្រាប់ទាំងអស់។ ដោយមានជំនួយរបស់វា អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសង្ឃឹមថានឹងបង្ហាញថា ថេរនៃពិភពលោកនីមួយៗអាចមានតម្លៃតែមួយគត់ដែលអាចធ្វើទៅបាន ដោយសារតែយន្តការផ្ទៃក្នុងដែលកំណត់ការបោកបញ្ឆោតតាមអំពើចិត្តនៃធម្មជាតិ។
បេក្ខជនដ៏ល្អបំផុតសម្រាប់ចំណងជើងនៃទ្រឹស្តីបង្រួបបង្រួមគឺ M-theory (បំរែបំរួលនៃទ្រឹស្ដីខ្សែអក្សរ) ដែលអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាស្របគ្នាប្រសិនបើសកលលោកមិនមានវិមាត្រពេលវេលាអវកាសចំនួនបួនទេ ប៉ុន្តែមានដប់មួយ។ ដូច្នេះ ថេរដែលយើងសង្កេតប្រហែលជាមិនមែនជាមូលដ្ឋានពិតប្រាកដនោះទេ។ ថេរពិតមាននៅក្នុងចន្លោះពហុវិមាត្រពេញលេញ ហើយយើងឃើញតែ "រូបភាព" បីវិមាត្រប៉ុណ្ណោះ។
ទិដ្ឋភាពទូទៅ៖ ថេរនៃពិភពលោក
1. នៅក្នុងសមីការរូបវន្តជាច្រើន មានបរិមាណដែលត្រូវបានគេចាត់ទុកថាថេរនៅគ្រប់ទីកន្លែង - ក្នុងលំហ និងពេលវេលា។
2. ថ្មីៗនេះអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានសង្ស័យពីភាពថេរនៃថេរពិភពលោក។ ដោយប្រៀបធៀបលទ្ធផលនៃការសង្កេតនៃ quasars និងការវាស់វែងក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ពួកគេឈានដល់ការសន្និដ្ឋានថា ធាតុគីមីនៅអតីតកាលឆ្ងាយបានស្រូបយកពន្លឺខុសពីអ្វីដែលពួកគេធ្វើសព្វថ្ងៃនេះ។ ភាពខុសប្លែកគ្នាអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយការផ្លាស់ប្តូរជាច្រើនលាននៃរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរ។
3. ការបញ្ជាក់ពីការផ្លាស់ប្តូរដ៏តូចមួយបែបនេះនឹងក្លាយជាបដិវត្តន៍វិទ្យាសាស្ត្រពិតប្រាកដ។ ថេរដែលបានសង្កេតអាចប្រែទៅជាគ្រាន់តែជា "ស្រមោល" នៃថេរពិតដែលមាននៅក្នុងពេលវេលាលំហពហុវិមាត្រ។
ទន្ទឹមនឹងនេះ អ្នករូបវិទ្យាបានសន្និដ្ឋានថាតម្លៃនៃថេរជាច្រើនអាចជាលទ្ធផលនៃព្រឹត្តិការណ៍ចៃដន្យ និងអន្តរកម្មរវាងភាគល្អិតបឋមនៅក្នុងដំណាក់កាលដំបូងនៃប្រវត្តិសាស្រ្តនៃសកលលោក។ ទ្រឹស្ដីខ្សែអក្សរអនុញ្ញាតឱ្យមានអត្ថិភាពនៃចំនួនដ៏ច្រើន ($10^(500)$) នៃពិភពលោកដែលមានសំណុំច្បាប់ និងថេរដែលមានលក្ខណៈដូចគ្នាដោយខ្លួនឯងខុសៗគ្នា ( សូមមើល Landscape of String Theory, In the World of Science, លេខ 12, 2004 ។) រហូតមកដល់ពេលនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនដឹងថាហេតុអ្វីបានជាការរួមផ្សំរបស់យើងត្រូវបានជ្រើសរើសនោះទេ។ ប្រហែលជា ជាលទ្ធផលនៃការស្រាវជ្រាវបន្ថែម ចំនួននៃពិភពលោកដែលអាចមានតក្កវិជ្ជានឹងថយចុះដល់មួយ ប៉ុន្តែវាអាចទៅរួចដែលថាចក្រវាឡរបស់យើងគ្រាន់តែជាផ្នែកតូចមួយនៃពហុវល្លិ៍ ដែលដំណោះស្រាយផ្សេងៗនៃសមីការនៃទ្រឹស្តីបង្រួបបង្រួមត្រូវបានអនុវត្ត។ ហើយយើងសង្កេតមើលតែមួយនៃបំរែបំរួលនៃច្បាប់ធម្មជាតិ ( សូមមើល Parallel Universes, In the World of Science, លេខ 8, 2003) ក្នុងករណីនេះមិនមានការពន្យល់សម្រាប់ថេរពិភពលោកជាច្រើនទេ លើកលែងតែថាពួកវាបង្កើតបានជាការរួមបញ្ចូលគ្នាដ៏កម្រដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការអភិវឌ្ឍនៃស្មារតី។ ប្រហែលជាចក្រវាឡដែលយើងសង្កេតឃើញបានក្លាយជាផ្នែកមួយនៃ oases ដាច់ស្រយាលជាច្រើនដែលហ៊ុំព័ទ្ធដោយភាពគ្មានទីបញ្ចប់នៃលំហខាងក្រៅដែលគ្មានជីវិត ដែលជាកន្លែងដ៏អស្ចារ្យមួយដែលកម្លាំងនៃធម្មជាតិទាំងស្រុងសម្រាប់យើងគ្របដណ្តប់ ហើយភាគល្អិតដូចជាអេឡិចត្រុង និងរចនាសម្ព័ន្ធដូចជាអាតូមកាបូន និងម៉ូលេគុល DNA គឺមិនអាចទៅរួចទេ។ ការព្យាយាមទៅដល់ទីនោះនឹងត្រូវស្លាប់។
ទ្រឹស្ដីខ្សែអក្សរក៏ត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរ ដើម្បីពន្យល់អំពីភាពត្រឹមត្រូវជាក់ស្តែងនៃថេររូបវិទ្យា ដូច្នេះសមីការជាមូលដ្ឋានរបស់វាមានប៉ារ៉ាម៉ែត្របំពានមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះ។ ប៉ុន្តែរហូតមកដល់ពេលនេះវាមិនពន្យល់ពីតម្លៃដែលបានសង្កេតនៃថេរនោះទេ។
អ្នកគ្រប់គ្រងដែលអាចទុកចិត្តបាន។
តាមពិតទៅ ការប្រើពាក្យ "ថេរ" មិនស្របច្បាប់ទាំងស្រុងទេ។ ថេររបស់យើងអាចផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលា និងលំហ។ ប្រសិនបើទំហំទំហំបន្ថែមបានផ្លាស់ប្តូរទំហំ នោះថេរនៅក្នុងពិភពបីវិមាត្ររបស់យើងនឹងផ្លាស់ប្តូរជាមួយពួកគេ។ ហើយប្រសិនបើយើងក្រឡេកមើលទៅឆ្ងាយល្មមក្នុងលំហ នោះយើងអាចឃើញតំបន់ដែលចំនួនថេរទទួលយកតម្លៃខុសៗគ្នា។ ចាប់តាំងពីទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1930 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានប៉ាន់ស្មានថា ថេរអាចនឹងមិនថេរ។ ទ្រឹស្ដីខ្សែអក្សរផ្តល់ឱ្យគំនិតនេះនូវទ្រឹស្តីភាពអាចជឿជាក់បាន និងធ្វើឱ្យការស្វែងរកភាពមិនស្ថិតស្ថេរកាន់តែសំខាន់។
បញ្ហាទីមួយគឺថាការរៀបចំមន្ទីរពិសោធន៍ខ្លួនឯងអាចមានភាពរសើបចំពោះការផ្លាស់ប្តូរថេរ។ ទំហំអាតូមទាំងអស់អាចកើនឡើង ប៉ុន្តែប្រសិនបើបន្ទាត់ដែលប្រើសម្រាប់ការវាស់វែងក៏កាន់តែវែងនោះ គ្មានអ្វីអាចនិយាយបានអំពីការផ្លាស់ប្តូរទំហំនៃអាតូមនោះទេ។ អ្នកពិសោធន៍ជាធម្មតាសន្មត់ថាស្តង់ដាររង្វាស់ (បន្ទាត់ ទម្ងន់ នាឡិកា) គឺមិនផ្លាស់ប្តូរ ប៉ុន្តែវាមិនអាចត្រូវបានសម្រេចនៅពេលពិនិត្យមើលថេរ។ អ្នកស្រាវជ្រាវគួរតែយកចិត្តទុកដាក់លើថេរគ្មានវិមាត្រ - លេខធម្មតាដែលមិនអាស្រ័យលើប្រព័ន្ធនៃឯកតារង្វាស់ឧទាហរណ៍សមាមាត្រនៃម៉ាស់ប្រូតុងទៅនឹងម៉ាស់អេឡិចត្រុង។
តើរចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងនៃសកលលោកផ្លាស់ប្តូរទេ?
ការចាប់អារម្មណ៍ជាពិសេសគឺបរិមាណ $\alpha = e^2/2\epsilon_0 h c$ ដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវល្បឿននៃពន្លឺ $c$ បន្ទុកអគ្គិសនីនៃអេឡិចត្រុង $e$ ថេរ $h$ របស់ Planck និងដូច្នេះ- ហៅថាឥតឈប់ឈរ ឌីអេឡិចត្រិច $\epsilon_0$ ។ វាត្រូវបានគេហៅថាថេរនៃរចនាសម្ព័ន្ធល្អ។ វាត្រូវបានណែនាំជាលើកដំបូងនៅក្នុងឆ្នាំ 1916 ដោយ Arnold Sommerfeld ដែលជាអ្នកដំបូងដែលព្យាយាមអនុវត្តមេកានិចកង់ទិចទៅនឹងអេឡិចត្រូម៉ាញេទិច: $\alpha$ ទាក់ទងនឹងលក្ខណៈ relativistic (c) និង quantum (h) នៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (e) ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់។ ក្នុងចន្លោះទទេ ($\epsilon_0$)។ ការវាស់វែងបានបង្ហាញថាតម្លៃនេះគឺ 1/137.03599976 (ប្រហែល 1/137) ។
ប្រសិនបើ $\alpha $ មានអត្ថន័យខុសគ្នា នោះពិភពលោកទាំងមូលនឹងផ្លាស់ប្តូរ។ ប្រសិនបើវាតូចជាងនេះ ដង់ស៊ីតេនៃអាតូមរឹងដែលផ្សំឡើងនឹងថយចុះ (សមាមាត្រទៅនឹង $\alpha^3 $) ចំណងម៉ូលេគុលនឹងបំបែកនៅសីតុណ្ហភាពទាប ($\alpha^2$) និងចំនួនធាតុមានស្ថេរភាពនៅក្នុង តារាងតាមកាលកំណត់អាចកើនឡើង ($1/\alpha $)។ ប្រសិនបើ $\alpha $ ប្រែជាធំពេក នុយក្លេអ៊ែរអាតូមតូចៗមិនអាចមានទេ ព្រោះកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរដែលចងពួកវានឹងមិនអាចការពារការច្រានចោលទៅវិញទៅមកនៃប្រូតុង។ សម្រាប់ $\alpha >0.1 $ carbon មិនអាចមានទេ។
ប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរនៅក្នុងផ្កាយគឺមានភាពរសើបជាពិសេសចំពោះ $\alpha $ ។ ដើម្បីឱ្យការលាយនុយក្លេអ៊ែកើតឡើង ទំនាញរបស់ផ្កាយត្រូវតែបង្កើតសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ល្មមដែលនាំឱ្យស្នូលផ្លាស់ទីទៅជិតគ្នា ទោះបីជាមានទំនោរក្នុងការវាយគ្នាទៅវិញទៅមកក៏ដោយ។ ប្រសិនបើ $\alpha $ ធំជាង 0.1 នោះការបញ្ចូលគ្នានឹងមិនអាចទៅរួចទេ (ជាការពិតណាស់ លើកលែងតែប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀត ដូចជាសមាមាត្រនៃម៉ាស់អេឡិចត្រុង និងប្រូតុង នៅតែដដែល)។ ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង $\alpha$ ត្រឹមតែ 4% នឹងប៉ះពាល់ដល់កម្រិតថាមពលនៅក្នុងស្នូលនៃកាបូន រហូតដល់កម្រិតដែលការកើតឡើងរបស់វានៅក្នុងផ្កាយនឹងឈប់។
ការអនុវត្តបច្ចេកទេសនុយក្លេអ៊ែរ
បញ្ហាពិសោធន៍ទីពីរ ដែលធ្ងន់ធ្ងរជាងនេះទៅទៀតនោះគឺថា ការវាស់ស្ទង់ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងថេរត្រូវការឧបករណ៍ដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ដែលត្រូវតែមានស្ថេរភាពខ្លាំងបំផុត។ ទោះបីជាមាននាឡិកាអាតូមិចក៏ដោយ ក៏ការរសាត់នៃរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អអាចតាមដានបានតែប៉ុន្មានឆ្នាំប៉ុណ្ណោះ។ ប្រសិនបើ $\alpha $ បានផ្លាស់ប្តូរច្រើនជាង 4 $\cdot$ $10^(–15)$ ក្នុងរយៈពេលបីឆ្នាំ នាឡិកាត្រឹមត្រូវបំផុតនឹងអាចរកឃើញវា។ ទោះជាយ៉ាងណាមិនទាន់មានការកត់ត្រាអ្វីនោះទេ។ វាហាក់ដូចជា, ហេតុអ្វីបានជាមិនបញ្ជាក់ពីភាពស្ថិតស្ថេរ? ប៉ុន្តែរយៈពេលបីឆ្នាំសម្រាប់លំហគឺភ្លាមៗ។ ការផ្លាស់ប្តូរយឺត ប៉ុន្តែសំខាន់ក្នុងប្រវត្តិសាស្ត្រសកលលោកអាចនឹងមិនមានការកត់សម្គាល់។
ពន្លឺ និងរចនាសម្ព័ន្ធល្អអចិន្ត្រៃយ៍
ជាសំណាងល្អ អ្នករូបវិទ្យាបានរកឃើញវិធីផ្សេងទៀតដើម្បីពិនិត្យ។ នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីគណៈកម្មាការថាមពលអាតូមិកបារាំងបានកត់សម្គាល់លក្ខណៈពិសេសមួយចំនួននៅក្នុងសមាសធាតុអ៊ីសូតូមនៃរ៉ែពីអណ្តូងរ៉ែអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនៅអូកឡូក្នុងប្រទេសហ្គាបុង (អាហ្រ្វិកខាងលិច)៖ វាប្រហាក់ប្រហែលនឹងកាកសំណល់នុយក្លេអ៊ែរ។ ជាក់ស្តែងប្រហែល 2 ពាន់លានឆ្នាំមុន រ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរធម្មជាតិមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅ Oklo ( សូមមើល Divine Reactor, In the World of Science, លេខ 1, 2004)។
នៅឆ្នាំ 1976 លោក Alexander Shlyakhter នៃវិទ្យាស្ថាន Leningrad នៃរូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរបានសង្កេតឃើញថា ដំណើរការនៃរ៉េអាក់ទ័រធម្មជាតិគឺពឹងផ្អែកយ៉ាងសំខាន់ទៅលើថាមពលជាក់លាក់នៃរដ្ឋជាក់លាក់នៃស្នូល samarium ដែលចាប់យកនឺត្រុង។ ហើយថាមពលខ្លួនវាទាក់ទងយ៉ាងខ្លាំងទៅនឹងតម្លៃនៃ $\alpha $ ។ ដូច្នេះ ប្រសិនបើរចនាសម្ព័ន្ធល្អថេរមានភាពខុសគ្នាបន្តិច នោះគ្មានប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ណាមួយអាចកើតឡើងបានទេ។ ប៉ុន្តែវាពិតជាបានកើតឡើង ដែលមានន័យថាក្នុងរយៈពេល 2 ពាន់លានឆ្នាំមុន ថេរមិនបានផ្លាស់ប្តូរលើសពី 1 $\cdot$ 10$^(–8)$។ (អ្នករូបវិទ្យាបន្តជជែកវែកញែកអំពីលទ្ធផលបរិមាណពិតប្រាកដ ដោយសារតែភាពមិនច្បាស់លាស់ដែលមិនអាចជៀសបានអំពីលក្ខខណ្ឌនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រធម្មជាតិ។ )
នៅឆ្នាំ 1962 P. James E. Peebles និង Robert Dicke នៃសាកលវិទ្យាល័យ Princeton គឺជាមនុស្សដំបូងគេដែលអនុវត្តការវិភាគបែបនេះចំពោះអាចម៍ផ្កាយបុរាណ៖ ភាពសម្បូរបែបនៃអ៊ីសូតូបដែលបណ្តាលមកពីការពុកផុយនៃវិទ្យុសកម្មគឺអាស្រ័យលើ $\alpha $ ។ ដែនកំណត់រសើបបំផុតត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការបំបែកបេតាក្នុងការបំប្លែង rhenium ទៅ osmium ។ យោងតាមការងារថ្មីៗរបស់ Keith Olive នៃសាកលវិទ្យាល័យ Minnesota និង Maxim Pospelov នៃសាកលវិទ្យាល័យ Victoria ក្នុងរដ្ឋ British Columbia $\alpha$ ខុសគ្នាពីតម្លៃបច្ចុប្បន្នរបស់វាដោយ 2$\cdot$ $10^ នៅពេលអាចម៍ផ្កាយបានបង្កើតឡើង។ (– ៦) ដុល្លារ។ លទ្ធផលនេះគឺមានភាពត្រឹមត្រូវតិចជាងទិន្នន័យរបស់ Oklo ប៉ុន្តែវាត្រលប់ទៅក្នុងពេលវេលាបន្ថែមទៀត ទៅកាន់ប្រភពដើមនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យកាលពី 4.6 ពាន់លានឆ្នាំមុន។
ដើម្បីស្វែងរកការផ្លាស់ប្តូរដែលអាចកើតមានក្នុងរយៈពេលយូរ អ្នកស្រាវជ្រាវត្រូវតែមើលទៅស្ថានសួគ៌។ ពន្លឺពីវត្ថុតារាសាស្ត្រឆ្ងាយៗទៅកាន់កែវយឹតរបស់យើងរាប់ពាន់លានឆ្នាំ ហើយមានសញ្ញាសម្គាល់នៃច្បាប់ និងថេរនៃពិភពលោកនៃពេលវេលាទាំងនោះ នៅពេលដែលវាទើបតែចាប់ផ្តើមដំណើរ និងអន្តរកម្មជាមួយរូបធាតុ។
បន្ទាត់ Spectral
ក្រុមតារាវិទូបានចូលរួមក្នុងរឿងថេរមិនយូរប៉ុន្មានបន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃ quasars ក្នុងឆ្នាំ 1965 ដែលទើបតែត្រូវបានគេរកឃើញ និងកំណត់ថាជាប្រភពពន្លឺភ្លឺដែលស្ថិតនៅចម្ងាយឆ្ងាយពីផែនដី។ ដោយសារតែផ្លូវនៃពន្លឺពី quasar ទៅកាន់ពួកយើងគឺវែងឆ្ងាយ វាបានឆ្លងកាត់សង្កាត់ដែលមានឧស្ម័ននៃកាឡាក់ស៊ីក្មេងៗដោយជៀសមិនរួច។ ឧស្ម័នស្រូបពន្លឺ quasar នៅប្រេកង់ជាក់លាក់ ដោយបោះពុម្ពបាកូដនៃបន្ទាត់តូចចង្អៀតនៅទូទាំងវិសាលគមរបស់វា (សូមមើលប្រអប់ខាងក្រោម)។
ការស្វែងរកការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងវិទ្យុសកម្ម QUASAR
នៅពេលដែលឧស្ម័នស្រូបយកពន្លឺ អេឡិចត្រុងដែលមាននៅក្នុងអាតូមលោតពីកម្រិតថាមពលទាបទៅកម្រិតខ្ពស់។ កម្រិតថាមពលត្រូវបានកំណត់ដោយថាតើស្នូលអាតូមិកផ្ទុកអេឡិចត្រុងខ្លាំងប៉ុនណា ដែលអាស្រ័យលើភាពខ្លាំងនៃអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចរវាងពួកវា និងអាស្រ័យទៅលើរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរ។ ប្រសិនបើវាខុសពីពេលដែលពន្លឺត្រូវបានស្រូប ឬនៅក្នុងតំបន់ជាក់លាក់ណាមួយនៃសកលលោកដែលវាកើតឡើង នោះថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីផ្លាស់ទីអេឡិចត្រុងទៅកម្រិតថ្មីមួយ ហើយប្រវែងរលកនៃការផ្លាស់ប្តូរដែលបានសង្កេតនៅក្នុងវិសាលគមគួរតែ ខុសពីការសង្កេតថ្ងៃនេះនៅក្នុងការពិសោធន៍មន្ទីរពិសោធន៍។ ធម្មជាតិនៃការផ្លាស់ប្តូរក្នុងរយៈពេលរលកគឺអាស្រ័យយ៉ាងខ្លាំងទៅលើការចែកចាយនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងអាតូម។ សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរដែលបានផ្តល់ឱ្យក្នុង $\alpha$ ប្រវែងរលកខ្លះថយចុះ ខណៈដែលខ្លះទៀតកើនឡើង។ លំនាំស្មុគស្មាញនៃផលប៉ះពាល់គឺពិបាកក្នុងការច្រឡំជាមួយនឹងកំហុសក្នុងការក្រិតទិន្នន័យ ដែលធ្វើអោយការពិសោធន៍បែបនេះមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់។
នៅពេលដែលយើងចាប់ផ្តើមការងារកាលពីប្រាំពីរឆ្នាំមុន យើងបានជួបប្រទះបញ្ហាពីរ។ ទីមួយ ប្រវែងរលកនៃបន្ទាត់វិសាលគមជាច្រើនមិនត្រូវបានគេវាស់វែងជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវគ្រប់គ្រាន់នោះទេ។ ចម្លែកគ្រប់គ្រាន់ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានដឹងច្រើនអំពីវិសាលគមនៃ quasars រាប់ពាន់លានឆ្នាំពន្លឺឆ្ងាយជាងអំពីវិសាលគមនៃគំរូដី។ យើងត្រូវការការវាស់វែងមន្ទីរពិសោធន៍ដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ដើម្បីប្រៀបធៀបវិសាលគមនៃ quasar ជាមួយពួកវា ហើយយើងបានបញ្ចុះបញ្ចូលអ្នកពិសោធន៍ឱ្យធ្វើការវាស់វែងសមស្រប។ ពួកគេត្រូវបានអនុវត្តដោយ Anne Thorne និង Juliet Pickering នៃ Imperial College London ហើយក្រោយមកដោយក្រុមដែលដឹកនាំដោយ Sveneric Johansson នៃ Lund Observatory នៅប្រទេសស៊ុយអែត និងដោយ Ulf Griesmann និង Rainer Kling (Rainer Kling) មកពីវិទ្យាស្ថានស្តង់ដារ និងបច្ចេកវិទ្យាជាតិនៅក្នុង ម៉ារីលែន។
បញ្ហាទីពីរគឺថាអ្នកសង្កេតការណ៍ពីមុនបានប្រើអ្វីដែលគេហៅថាអាល់កាឡាំង doublets ដែលជាគូនៃបន្ទាត់ស្រូបយកដែលលេចឡើងនៅក្នុងឧស្ម័នអាតូមិកនៃកាបូនឬស៊ីលីកុន។ ពួកគេបានប្រៀបធៀបចន្លោះពេលរវាងបន្ទាត់ទាំងនេះនៅក្នុងវិសាលគមនៃ quasar ជាមួយនឹងការវាស់វែងមន្ទីរពិសោធន៍។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្រ្តនេះមិនអនុញ្ញាតឱ្យមានបាតុភូតជាក់លាក់ណាមួយត្រូវបានកេងប្រវ័ញ្ចទេ៖ ការប្រែប្រួលនៃ $\alpha $ បណ្តាលឱ្យមិនត្រឹមតែការផ្លាស់ប្តូរចន្លោះពេលរវាងកម្រិតថាមពលនៃអាតូមដែលទាក់ទងទៅនឹងកម្រិតដែលមានថាមពលទាបបំផុត (ស្ថានភាពដី) ប៉ុន្តែ ការផ្លាស់ប្តូរទីតាំងនៃស្ថានភាពដីខ្លួនឯងផងដែរ។ តាមពិតឥទ្ធិពលទីពីរគឺខ្លាំងជាងលើកទីមួយ។ ជាលទ្ធផល ភាពត្រឹមត្រូវនៃការសង្កេតគឺត្រឹមតែ 1$\cdot$10^(–4)$ ប៉ុណ្ណោះ។
ក្នុងឆ្នាំ 1999 អ្នកនិពន្ធម្នាក់នៃកាសែត (គេហទំព័រ) និង Victor V. Flambaum នៃសាកលវិទ្យាល័យ New South Wales ក្នុងប្រទេសអូស្ត្រាលីបានបង្កើតបច្ចេកទេសមួយដើម្បីគិតគូរពីផលប៉ះពាល់ទាំងពីរនេះ។ ជាលទ្ធផលភាពប្រែប្រួលត្រូវបានកើនឡើង 10 ដង។ លើសពីនេះទៀត វាអាចប្រៀបធៀបប្រភេទអាតូមផ្សេងៗគ្នា (ឧទាហរណ៍ ម៉ាញេស្យូម និងជាតិដែក) និងធ្វើការត្រួតពិនិត្យបន្ថែម។ ការគណនាស្មុគ្រស្មាញត្រូវតែអនុវត្តដើម្បីបង្កើតឱ្យច្បាស់ពីរបៀបដែលប្រវែងរលកដែលបានសង្កេតឃើញប្រែប្រួលនៅក្នុងប្រភេទផ្សេងៗនៃអាតូម។ បំពាក់ដោយតេឡេស្កុប និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដ៏ទំនើប យើងបានសម្រេចចិត្តសាកល្បងភាពជាប់លាប់នៃ $\alpha$ ជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តថ្មីនៃពហុគុណជាច្រើន។
ការពិនិត្យឡើងវិញនៃទស្សនៈ
នៅពេលដែលយើងចាប់ផ្តើមការពិសោធន៍ យើងគ្រាន់តែចង់បង្កើតជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវកាន់តែច្រើនថាតម្លៃនៃរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរនៅសម័យបុរាណគឺដូចគ្នាទៅនឹងសព្វថ្ងៃនេះ។ ចំពោះការភ្ញាក់ផ្អើលរបស់យើង លទ្ធផលដែលទទួលបានក្នុងឆ្នាំ 1999 បានបង្ហាញពីភាពខុសប្លែកគ្នាតិចតួច ប៉ុន្តែជាស្ថិតិគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ដែលត្រូវបានបញ្ជាក់ជាបន្តបន្ទាប់។ ដោយប្រើទិន្នន័យពី 128 បន្ទាត់ស្រូបយក quasar យើងបានកត់ត្រាការកើនឡើងនៃ $\alpha$ ដោយ 6 $\cdot$ $10^(–6)$ ក្នុងរយៈពេល 6-12 ពាន់លានឆ្នាំមុន។
លទ្ធផលនៃការវាស់វែងនៃរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរមិនអនុញ្ញាតឱ្យយើងធ្វើការសន្និដ្ឋានចុងក្រោយទេ។ ពួកគេខ្លះបញ្ជាក់ថាកាលពីមុនតូចជាងឥឡូវ ហើយខ្លះទៀតមិនមាន។ ប្រហែលជា α បានផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងអតីតកាលដ៏ឆ្ងាយ ប៉ុន្តែឥឡូវនេះបានក្លាយជាថេរ។ (ប្រអប់តំណាងឱ្យជួរនៃទិន្នន័យ។ )
ការអះអាងដិតទាមទារភស្តុតាងរឹងមាំ ដូច្នេះជំហានដំបូងរបស់យើងគឺពិនិត្យមើលដោយប្រុងប្រយ័ត្ននូវការប្រមូលទិន្នន័យ និងវិធីសាស្ត្រវិភាគរបស់យើង។ កំហុសក្នុងការវាស់វែងអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទ៖ ជាប្រព័ន្ធ និងចៃដន្យ។ ជាមួយនឹងភាពមិនត្រឹមត្រូវចៃដន្យអ្វីគ្រប់យ៉ាងគឺសាមញ្ញ។ នៅក្នុងការវាស់វែងនីមួយៗ ពួកគេយកតម្លៃផ្សេងៗគ្នា ដែលការវាស់វែងមួយចំនួនធំគឺជាមធ្យម ហើយមានទំនោរទៅសូន្យ។ កំហុសជាប្រព័ន្ធដែលមិនត្រូវបានគេគិតជាមធ្យមគឺពិបាកដោះស្រាយជាង។ នៅក្នុងវិស័យតារាសាស្ត្រ ភាពមិនប្រាកដប្រជានៃប្រភេទនេះត្រូវបានជួបប្រទះនៅគ្រប់វេន។ នៅក្នុងការពិសោធន៍មន្ទីរពិសោធន៍ ឧបករណ៍អាចត្រូវបានសម្រួលដើម្បីកាត់បន្ថយកំហុស ប៉ុន្តែតារាវិទូមិនអាច "សម្រួល" ចក្រវាឡបានទេ ហើយពួកគេត្រូវតែទទួលស្គាល់ថា វិធីសាស្ត្រប្រមូលទិន្នន័យទាំងអស់របស់ពួកគេមានផ្ទុកនូវភាពលំអៀងពីកំណើត។ ជាឧទាហរណ៍ ការបែងចែកតាមលំហនៃកាឡាក់ស៊ីដែលបានសង្កេតគឺមានភាពលំអៀងគួរឱ្យកត់សម្គាល់ចំពោះកាឡាក់ស៊ីភ្លឺ ព្រោះវាងាយស្រួលសង្កេត។ ការកំណត់អត្តសញ្ញាណ និងអព្យាក្រិត្យការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះ គឺជាបញ្ហាប្រឈមឥតឈប់ឈរសម្រាប់អ្នកសង្កេតការណ៍។
ទីមួយ យើងបានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់ចំពោះការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយដែលអាចកើតមាននៃមាត្រដ្ឋានរលក ដែលទាក់ទងទៅនឹងបន្ទាត់វិសាលគមនៃ quasar ត្រូវបានវាស់។ ជាឧទាហរណ៍ វាអាចកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការនៃលទ្ធផល "ឆៅ" នៃការសង្កេតនៃ quasars ទៅជាវិសាលគមដែលបានក្រិតតាមខ្នាត។ ទោះបីជាការលាតលីនេអ៊ែរសាមញ្ញ ឬការបង្រួញនៃមាត្រដ្ឋានរលកចម្ងាយមិនអាចត្រាប់តាមការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង $\alpha$ ក៏ដោយ សូម្បីតែភាពស្រដៀងគ្នាប្រហាក់ប្រហែលនឹងគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីពន្យល់លទ្ធផល។ បន្តិចម្ដងៗ យើងបានលុបបំបាត់កំហុសសាមញ្ញដែលទាក់ទងនឹងការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ ដោយជំនួសទិន្នន័យក្រិតតាមខ្នាត ជំនួសឱ្យលទ្ធផលនៃការសង្កេត quasar ។
អស់រយៈពេលជាង 2 ឆ្នាំមកនេះ ពួកយើងបាននឹងកំពុងស៊ើបអង្កេតមូលហេតុផ្សេងៗនៃការលំអៀង ដើម្បីធានាថាផលប៉ះពាល់របស់ពួកគេមានភាពធ្វេសប្រហែស។ យើងបានរកឃើញប្រភពសក្តានុពលតែមួយគត់នៃកំហុសធ្ងន់ធ្ងរ។ យើងកំពុងនិយាយអំពីបន្ទាត់ស្រូបយកម៉ាញ៉េស្យូម។ អ៊ីសូតូមស្ថិរភាពទាំងបីរបស់វានីមួយៗស្រូបយកពន្លឺដែលមានរលកពន្លឺខុសៗគ្នា ដែលនៅជិតគ្នាខ្លាំង ហើយអាចមើលឃើញនៅក្នុងវិសាលគមនៃ quasars ជាបន្ទាត់តែមួយ។ ដោយផ្អែកលើការវាស់វែងក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍នៃបរិមាណអ៊ីសូតូបដែលទាក់ទងគ្នា អ្នកស្រាវជ្រាវវិនិច្ឆ័យការរួមចំណែករបស់ពួកវានីមួយៗ។ ការចែកចាយរបស់ពួកគេនៅក្នុងសកលលោកវ័យក្មេងអាចមានភាពខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងខ្លាំងពីថ្ងៃនេះ ប្រសិនបើផ្កាយដែលបញ្ចេញម៉ាញេស្យូម ជាមធ្យមគឺធ្ងន់ជាងសមភាគីនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ។ ភាពខុសគ្នាបែបនេះអាចធ្វើត្រាប់តាមការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង $\alpha$។ ប៉ុន្តែលទ្ធផលនៃការសិក្សាដែលបានចេញផ្សាយនៅឆ្នាំនេះបង្ហាញថាការពិតដែលបានសង្កេតមិនត្រូវបានពន្យល់យ៉ាងងាយស្រួលនោះទេ។ Yeshe Fenner និង Brad K. Gibson នៃសាកលវិទ្យាល័យបច្ចេកវិទ្យា Swinburne ក្នុងប្រទេសអូស្ត្រាលី និងលោក Michael T. Murphy នៃសាកលវិទ្យាល័យ Cambridge បានសន្និដ្ឋានថា ភាពសម្បូរបែបនៃអ៊ីសូតូបដែលតម្រូវឱ្យធ្វើត្រាប់តាមការផ្លាស់ប្តូរ $\alpha$ ក៏នឹងនាំឱ្យមានការសំយោគលើសនៃអាសូតនៅដើមដំបូង។ សកលលោកដែលមិនស៊ីសង្វាក់គ្នាទាំងស្រុងជាមួយនឹងការសង្កេត។ ដូច្នេះយើងត្រូវរស់នៅជាមួយនឹងលទ្ធភាពដែល $\alpha$ បានផ្លាស់ប្តូរ។
ពេលខ្លះវាផ្លាស់ប្តូរ ពេលខ្លះវាមិនអីទេ។
យោងតាមសម្មតិកម្មដែលបានដាក់ចេញដោយអ្នកនិពន្ធនៃអត្ថបទនេះ ក្នុងរយៈពេលខ្លះនៃប្រវត្តិសាស្រ្តលោហធាតុ រចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ ខណៈពេលដែលខ្លះទៀតវាកើនឡើង។ ទិន្នន័យពិសោធន៍ (សូមមើលការបញ្ចូលពីមុន) គឺស្របនឹងការសន្មត់នេះ។
សហគមន៍វិទ្យាសាស្ត្របានកោតសរសើរភ្លាមៗចំពោះសារៈសំខាន់នៃលទ្ធផលរបស់យើង។ អ្នកស្រាវជ្រាវអំពីវិសាលគមនៃ quasars ជុំវិញពិភពលោកបានធ្វើការវាស់វែងភ្លាមៗ។ ក្នុងឆ្នាំ 2003 ក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់ Sergei Levshakov (Sergei Levshakov) មកពីវិទ្យាស្ថានរូបវិទ្យា និងបច្ចេកវិទ្យា St. Ioffe និង Ralf Quast នៃសាកលវិទ្យាល័យ Hamburg បានសិក្សាប្រព័ន្ធ quasar ថ្មីចំនួនបី។ កាលពីឆ្នាំមុន លោក Hum Chand និង Raghunathan Srianand នៃមជ្ឈមណ្ឌល Inter-University for Astronomy និង Astrophysics ក្នុងប្រទេសឥណ្ឌា លោក Patrick Petitjean នៃវិទ្យាស្ថានរូបវិទ្យា និង Bastien Aracil នៃ LERMA នៅទីក្រុងប៉ារីស បានវិភាគករណីចំនួន 23 បន្ថែមទៀត។ គ្មានក្រុមណាមួយបានរកឃើញការផ្លាស់ប្តូរទៅ $\alpha$ ទេ។ Chand អះអាងថា ការផ្លាស់ប្តូរណាមួយរវាង 6 និង 10 ពាន់លានឆ្នាំមុនត្រូវតែតិចជាងមួយលាន។
ហេតុអ្វីបានជាវិធីសាស្ត្រស្រដៀងគ្នានេះត្រូវបានប្រើដើម្បីវិភាគទិន្នន័យប្រភពផ្សេងគ្នានាំឱ្យមានភាពខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំង? ចំលើយមិនទាន់ដឹងនៅឡើយ។ លទ្ធផលដែលទទួលបានដោយអ្នកស្រាវជ្រាវដែលបានលើកឡើងគឺមានគុណភាពល្អឥតខ្ចោះ ប៉ុន្តែទំហំនៃសំណាករបស់ពួកគេ និងអាយុនៃវិទ្យុសកម្មដែលបានវិភាគគឺតូចជាងយើងយ៉ាងខ្លាំង។ លើសពីនេះ Chand បានប្រើកំណែសាមញ្ញនៃវិធីសាស្ត្រពហុគុណ ហើយមិនបានវាយតម្លៃពេញលេញនូវរាល់កំហុសពិសោធន៍ និងជាប្រព័ន្ធទេ។
តារារូបវិទ្យាដ៏ល្បីល្បាញ John Bahcall នៃព្រីនស្តុនបានរិះគន់វិធីសាស្ត្រពហុគុណខ្លួនឯង ប៉ុន្តែបញ្ហាដែលគាត់បានចង្អុលបង្ហាញគឺស្ថិតនៅក្នុងប្រភេទនៃកំហុសចៃដន្យ ដែលត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមានៅពេលដែលគំរូធំត្រូវបានប្រើ។ Bacall និង Jeffrey Newman នៃមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ។ Lawrence នៅ Berkeley បានចាត់ទុកថា បន្ទាត់បំភាយ មិនមែនជាបន្ទាត់ស្រូបយកទេ។ វិធីសាស្រ្តរបស់ពួកគេគឺមិនសូវច្បាស់លាស់ទេ ទោះបីជាវាអាចមានប្រយោជន៍នៅពេលអនាគតក៏ដោយ។
កំណែទម្រង់ច្បាប់
ប្រសិនបើលទ្ធផលរបស់យើងត្រឹមត្រូវ ផលវិបាកនឹងធំធេងណាស់។ រហូតមកដល់ពេលថ្មីៗនេះ ការព្យាយាមទាំងអស់ដើម្បីប៉ាន់ប្រមាណថានឹងមានអ្វីកើតឡើងចំពោះសកលលោក ប្រសិនបើរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អដែលផ្លាស់ប្តូរថេរគឺមិនពេញចិត្ត។ ពួកគេមិនបានទៅលើសពីការពិចារណា $\alpha$ ជាអថេរក្នុងរូបមន្តដូចគ្នា ដែលទទួលបានក្រោមការសន្មត់ថាវាថេរនោះទេ។ យល់ស្រប វិធីសាស្រ្តគួរឱ្យសង្ស័យណាស់។ ប្រសិនបើ $\alpha $ ផ្លាស់ប្តូរ នោះថាមពល និងសន្ទុះនៅក្នុងផលប៉ះពាល់ដែលទាក់ទងនឹងវាគួរតែត្រូវបានរក្សាទុក ដែលគួរតែប៉ះពាល់ដល់វាលទំនាញនៅក្នុងសកលលោក។ នៅឆ្នាំ 1982 លោក Jacob D. Bekenstein នៃសាកលវិទ្យាល័យ Hebrew នៃទីក្រុង Jerusalem បានបង្កើតច្បាប់នៃអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចជាលើកដំបូងចំពោះករណីនៃថេរមិនថេរ។ នៅក្នុងទ្រឹស្ដីរបស់គាត់ $\alpha $ ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាសមាសធាតុថាមវន្តនៃធម្មជាតិ ពោលគឺឧ។ ដូចជាវាលមាត្រដ្ឋាន។ កាលពីបួនឆ្នាំមុន ពួកយើងម្នាក់ (Barrow) រួមជាមួយនឹង Håvard Sandvik និង João Magueijo នៃ Imperial College London បានពង្រីកទ្រឹស្ដីរបស់ Bekenstein ដើម្បីរួមបញ្ចូលទំនាញផែនដី។
ការព្យាករណ៍នៃទ្រឹស្តីទូទៅគឺសាមញ្ញគួរឱ្យទាក់ទាញ។ ដោយសារអេឡិចត្រូម៉ាញេទិចនៅលើមាត្រដ្ឋានលោហធាតុគឺខ្សោយជាងទំនាញខ្លាំង ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង $\alpha$ ពីរបីលានមិនមានឥទ្ធិពលគួរឱ្យកត់សម្គាល់លើការពង្រីកសកលលោកទេ។ ប៉ុន្តែការពង្រីកនេះប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ $\alpha $ ដោយសារតែភាពខុសគ្នារវាងថាមពលនៃវាលអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិក។ ក្នុងអំឡុងពេលរាប់ម៉ឺនឆ្នាំដំបូងនៃប្រវត្តិសាស្រ្តលោហធាតុ វិទ្យុសកម្មបានគ្របដណ្ដប់លើភាគល្អិតដែលមានបន្ទុក និងរក្សាតុល្យភាពរវាងវាលអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិក។ នៅពេលដែលសកលលោកបានពង្រីក វិទ្យុសកម្មបានក្លាយទៅជាកម្រ ហើយរូបធាតុបានក្លាយជាធាតុលេចធ្លោនៃ cosmos ។ ថាមពលអគ្គិសនី និងម៉ាញេទិកប្រែជាមិនស្មើគ្នា ហើយ $\alpha $ ចាប់ផ្តើមកើនឡើងតាមសមាមាត្រទៅនឹងលោការីតនៃពេលវេលា។ ប្រហែលជា 6 ពាន់លានឆ្នាំមុន ថាមពលងងឹតបានចាប់ផ្តើមគ្របដណ្តប់ដោយបង្កើនល្បឿននៃការពង្រីក ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកសម្រាប់អន្តរកម្មរាងកាយទាំងអស់ក្នុងការបន្តពូជនៅក្នុងកន្លែងទំនេរ។ ជាលទ្ធផល $\alpha$ ស្ទើរតែថេរម្តងទៀត។
រូបភាពដែលបានពិពណ៌នាគឺស្របនឹងការសង្កេតរបស់យើង។ បន្ទាត់វិសាលគមនៃ quasar កំណត់ថាសម័យកាលនៃប្រវត្តិសាស្រ្តលោហធាតុ នៅពេលដែលរូបធាតុត្រូវបានគ្រប់គ្រង ហើយ $\alpha$ បានកើនឡើង។ លទ្ធផលនៃការវាស់វែង និងការសិក្សានៅមន្ទីរពិសោធន៍នៅ Oklo ត្រូវគ្នាទៅនឹងរយៈពេលដែលថាមពលងងឹតគ្របដណ្តប់ ហើយ $\alpha$ គឺថេរ។ ការចាប់អារម្មណ៍ជាពិសេសគឺការសិក្សាបន្ថែមអំពីឥទ្ធិពលនៃការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង $\alpha$ លើធាតុវិទ្យុសកម្មនៅក្នុងអាចម៍ផ្កាយ ព្រោះវាអនុញ្ញាតឱ្យយើងសិក្សាការផ្លាស់ប្តូររវាងរយៈពេលដែលមានឈ្មោះទាំងពីរ។
អាល់ហ្វាគ្រាន់តែជាការចាប់ផ្តើមប៉ុណ្ណោះ។
ប្រសិនបើរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អផ្លាស់ប្តូរថេរ នោះវត្ថុសម្ភារៈត្រូវតែធ្លាក់ចុះខុសគ្នា។ នៅពេលមួយ Galileo បានបង្កើតគោលការណ៍សមមូលខ្សោយ យោងទៅតាមរូបកាយណាមួយនៅក្នុងម៉ាស៊ីនបូមធូលីដែលធ្លាក់ក្នុងល្បឿនដូចគ្នា ដោយមិនគិតពីអ្វីដែលពួកវាត្រូវបានផលិត។ ប៉ុន្តែការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង $\alpha$ ត្រូវតែបង្កើតកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើភាគល្អិតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ទាំងអស់។ អាតូមដែលមានប្រូតុងកាន់តែច្រើននៅក្នុងស្នូលរបស់វា វានឹងកាន់តែរឹងមាំ។ ប្រសិនបើការសន្និដ្ឋានដែលបានដកចេញពីការវិភាគលទ្ធផលនៃការសង្កេត quasar គឺត្រឹមត្រូវនោះការបង្កើនល្បឿននៃការដួលរលំដោយឥតគិតថ្លៃនៃសាកសពដែលធ្វើពីវត្ថុធាតុផ្សេងៗគ្នាគួរតែខុសគ្នាប្រហែល 1 $\cdot$ $10^(–14)$ ។ នេះគឺតូចជាង 100 ដងនៃអ្វីដែលអាចវាស់បាននៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ប៉ុន្តែមានទំហំធំល្មមដើម្បីបង្ហាញភាពខុសគ្នាក្នុងការពិសោធន៍ដូចជា STEP (ការសាកល្បងគោលការណ៍សមមូលក្នុងលំហ)។
នៅក្នុងការសិក្សាពីមុនរបស់ $\alpha $ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានធ្វេសប្រហែសចំពោះភាពមិនដូចគ្នានៃសកលលោក។ ដូចកាឡាក់ស៊ីទាំងអស់ដែរ មីលគីវ៉េរបស់យើងគឺប្រហែលមួយលានដងក្រាស់ជាងលំហខាងក្រៅជាមធ្យម ដូច្នេះវាមិនពង្រីកជាមួយសកលលោកទេ។ ក្នុងឆ្នាំ 2003 លោក Barrow និង David F. Mota នៃ Cambridge បានគណនាថា $\alpha$ អាចមានឥរិយាបទខុសគ្នានៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីមួយ ជាងនៅក្នុងតំបន់ដែលទទេរនៃលំហ។ ដរាបណាកាឡាក់ស៊ីវ័យក្មេង condensation ហើយខណៈពេលដែលសម្រាក ចូលទៅក្នុងលំនឹងទំនាញ $\alpha$ ក្លាយជាថេរនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ី ប៉ុន្តែនៅតែបន្តផ្លាស់ប្តូរនៅខាងក្រៅ។ ដូច្នេះ ការពិសោធន៍នៅលើផែនដីដែលសាកល្បងភាពជាប់លាប់នៃ $\alpha$ ទទួលរងពីការជ្រើសរើសដោយលំអៀងនៃលក្ខខណ្ឌ។ យើងមិនទាន់អាចសន្និដ្ឋានបានថា តើវាប៉ះពាល់ដល់ការផ្ទៀងផ្ទាត់គោលការណ៍សមមូលខ្សោយយ៉ាងដូចម្តេចនោះទេ។ មិនទាន់មានការប្រែប្រួលទំហំនៃ $\alpha$ នៅឡើយទេ។ ដោយពឹងផ្អែកលើភាពដូចគ្នានៃ CMB ថ្មីៗនេះ Barrow បានបង្ហាញថា $\alpha $ មិនប្រែប្រួលលើសពី 1 $\cdot$ $10^(–8)$ រវាងតំបន់នៃរង្វង់សេឡេស្ទាលដែលមានចន្លោះ $10^o$ ។
វានៅសល់សម្រាប់ពួកយើងដើម្បីរង់ចាំការលេចចេញនូវទិន្នន័យថ្មី និងការសិក្សាថ្មីៗ ដែលទីបំផុតនឹងបញ្ជាក់ ឬបដិសេធសម្មតិកម្មអំពីការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង $\alpha $ ។ អ្នកស្រាវជ្រាវបានផ្តោតលើថេរនេះ ដោយគ្រាន់តែឥទ្ធិពលដោយសារការប្រែប្រួលរបស់វាកាន់តែងាយស្រួលមើល។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើ $\alpha$ ពិតជាអាចផ្លាស់ប្តូរបាន នោះថេរផ្សេងទៀតក៏ត្រូវតែផ្លាស់ប្តូរផងដែរ។ ក្នុងករណីនេះ យើងត្រូវតែទទួលស្គាល់ថា យន្តការខាងក្នុងនៃធម្មជាតិមានភាពស្មុគស្មាញជាងអ្វីដែលយើងគិតទៅទៀត។
អំពីអ្នកនិពន្ធ៖
John Barrow (John D. Barrow) , John Web (John K. Webb) បានចូលរួមក្នុងការសិក្សាអំពីអថេររាងកាយក្នុងឆ្នាំ 1996 អំឡុងពេលបុណ្យសប្ប័ទរួមគ្នានៅសាកលវិទ្យាល័យ Sussex ក្នុងប្រទេសអង់គ្លេស។ បន្ទាប់មក Barrow បានស្វែងយល់ពីលទ្ធភាពទ្រឹស្តីថ្មីសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរថេរ ហើយគេហទំព័របានចូលរួមក្នុងការសង្កេតនៃ quasars ។ អ្នកនិពន្ធទាំងពីរសរសេរសៀវភៅមិនប្រឌិត ហើយច្រើនតែបង្ហាញខ្លួនក្នុងកម្មវិធីទូរទស្សន៍។
មានការបញ្ជាក់ថ្មីដែលថាថេរវេលាដ៏សំខាន់បំផុតមួយនៃរូបវិទ្យាទំនើបផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលា - និងនៅក្នុងផ្នែកផ្សេងៗនៃសកលលោកតាមវិធីផ្សេងៗគ្នា។
http://www.popmech.ru/images/upload/article/const_1_1283782005_full.jpgquasar គឺជាប្រភពនៃវិទ្យុសកម្មដែលកំណត់ដោយអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់ និងភាពប្រែប្រួលខ្លាំង។ យោងតាមទ្រឹស្ដីទំនើប quasars គឺជាមជ្ឈមណ្ឌលសកម្មនៃកាឡាក់ស៊ីវ័យក្មេងដែលមានប្រហោងខ្មៅស្ថិតនៅចំកណ្តាលរបស់វា ដែលស្រូបយកសារធាតុជាមួយនឹងចំណង់ពិសេស។ ហេតុអ្វីបានជាសកលលោកមានលក្ខណៈដូចដើម? ហេតុអ្វីបានជាសមាមាត្រលេខនៃថេរដែលគ្មានវិមាត្រពិតប្រាកដតាមវិធីដែលយើងស្គាល់ពួកវា? ហេតុអ្វីបានជាលំហមានវិមាត្រពង្រីកបី? ហេតុអ្វីបានជាមានអន្តរកម្មជាមូលដ្ឋានពិតប្រាកដ ហើយមិននិយាយថាប្រាំ? ហេតុអ្វីបានជាចុងក្រោយ អ្វីៗទាំងអស់នៅក្នុងវាមានតុល្យភាព និងជាក់លាក់ "សម" មួយនៅក្រោមមួយទៀត? សព្វថ្ងៃនេះ គេនិយមជឿថា ប្រសិនបើមានអ្វីខុសប្លែក ប្រសិនបើចំនួនថេរមូលដ្ឋានមួយខុសគ្នា យើងមិនអាចសួរសំណួរទាំងនេះបានទេ។ វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានគេហៅថាគោលការណ៍ anthropic: ប្រសិនបើថេរមានទំនាក់ទំនងផ្សេងគ្នា ភាគល្អិតបឋមដែលមានស្ថេរភាពមិនអាចបង្កើតបាន ប្រសិនបើលំហមានវិមាត្រកាន់តែច្រើន ភពទាំងនោះមិនអាចទទួលបានគន្លងមានស្ថេរភាព ហើយដូច្នេះនៅលើ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ចក្រវាឡមិនអាចបង្កើតបានឡើយ ហើយលើសពីនេះទៅទៀត សារពាង្គកាយឆ្លាតវៃដូចជាអ្នក និងខ្ញុំក៏មិនអាចបង្កើតបានដែរ។ (ព័ត៌មានបន្ថែមអំពីគោលការណ៍អសុរកាយត្រូវបានពិពណ៌នានៅក្នុងអត្ថបទ "សកលលោកមនុស្សធម៌។ ហើយប្រហែលជានៅពេលវេលាត្រឹមត្រូវ ដូចដែលបានបង្ហាញដោយការសិក្សាកម្រិតខ្ពស់នាពេលថ្មីៗនេះអំពីអថេររាងកាយជាមូលដ្ឋានមួយ។ យើងកំពុងនិយាយអំពីថេរនៃរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អ ដែលជាបរិមាណគ្មានវិមាត្រដែលមិនអាចទទួលបានពីរូបមន្តណាមួយឡើយ។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលក្ខណៈជាសមាមាត្រនៃល្បឿនបង្វិលនៃអេឡិចត្រុង (ដែលមានទីតាំងនៅលើកាំ Bohr) ទៅនឹងល្បឿននៃពន្លឺ និងស្មើនឹង 1/137.036 ។ វាកំណត់លក្ខណៈនៃកម្លាំងនៃអន្តរកម្មនៃបន្ទុកអគ្គីសនីជាមួយហ្វូតុង។ ទោះបីជាការពិតដែលថាវាត្រូវបានគេហៅថាថេរក៏ដោយក៏អ្នករូបវិទ្យាបានជជែកវែកញែកអស់ជាច្រើនទសវត្សមកហើយអំពីរបៀបដែលថេរនេះពិតជា។ តម្លៃ "កែតម្រូវ" របស់វាសម្រាប់ករណីផ្សេងៗគ្នាអាចដោះស្រាយបញ្ហាមួយចំនួននៅក្នុងលោហធាតុទំនើប និងរូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រ។ ហើយជាមួយនឹងការលេចឡើងនៃទ្រឹស្ដីខ្សែនៅលើឆាក អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើនជាទូទៅមានទំនោរគិតថា ថេរផ្សេងទៀតប្រហែលជាមិនថេរ។ ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរអាចបង្ហាញដោយប្រយោលអំពីអត្ថិភាពពិតនៃវិមាត្របត់បន្ថែមនៃសកលលោក ដែលចាំបាច់ជាដាច់ខាតនៅក្នុងទ្រឹស្តីខ្សែអក្សរ។ ទាំងអស់នេះបានជំរុញឱ្យមានការស្វែងរកភស្តុតាង - ឬការបដិសេធ - ដែលថារចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អអាចមានភាពខុសប្លែកគ្នានៅចំណុចផ្សេងទៀតនៅក្នុងលំហ និង (ឬ) ពេលវេលា។ ជាសំណាងល្អ ដើម្បីវាយតម្លៃវា មនុស្សម្នាក់អាចប្រើឧបករណ៍ដែលអាចចូលប្រើបានដូចជា spectroscopy (រចនាសម្ព័នដ៏ល្អគឺទើបតែត្រូវបានណែនាំដើម្បីបកស្រាយការសង្កេត spectroscopic) ហើយដើម្បី "មើលទៅអតីតកាល" វាគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការមើលផ្កាយឆ្ងាយៗ។ . ដំបូងឡើយ ការពិសោធន៍ហាក់ដូចជាមិនបញ្ជាក់ពីលទ្ធភាពនៃការផ្លាស់ប្តូរថេរនេះ ប៉ុន្តែដោយសារឧបករណ៍កាន់តែទំនើប វាអាចប៉ាន់ស្មានតម្លៃរបស់វានៅចម្ងាយកាន់តែច្រើន និងជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវកាន់តែច្រើន ភស្តុតាងគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍កាន់តែច្រើនបានចាប់ផ្តើមលេចឡើង។ ជាឧទាហរណ៍ក្នុងឆ្នាំ 1999 តារាវិទូអូស្ត្រាលីដែលដឹកនាំដោយលោក John Webb (John Webb) បានវិភាគវិសាលគមនៃ quasars ឆ្ងាយ 128 ហើយបានបង្ហាញថាប៉ារ៉ាម៉ែត្រមួយចំនួនរបស់ពួកគេអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយការកើនឡើងបន្តិចម្តង ៗ នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរក្នុងរយៈពេល 10-12 ពាន់លានឆ្នាំមុន។ . ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ លទ្ធផលទាំងនេះមានភាពចម្រូងចម្រាសយ៉ាងខ្លាំង។ ចូរនិយាយថាការងារដែលមានអាយុកាលតាំងពីឆ្នាំ 2004 ផ្ទុយទៅវិញមិនមានការផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់ទេ។ ហើយនៅថ្ងៃផ្សេងទៀត លោក John Webb ដដែលបានធ្វើរបាយការណ៍ដ៏រំភើបថ្មីមួយ - ការងារថ្មីរបស់គាត់ត្រូវបានហៅដោយអ្នកជំនាញមួយចំនួនថា "ការរកឃើញនៃឆ្នាំ" នៅក្នុងរូបវិទ្យា។ មុននោះ នៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 លោក Webb និងសហការីបានធ្វើការជាមួយ Keck Observatory នៅ Hawaii ហើយបានសង្កេតមើល quasars នៅអឌ្ឍគោលសេឡេស្ទាលខាងជើង។ បន្ទាប់មកពួកគេបានឈានដល់ការសន្និដ្ឋានថាកាលពី 10 ពាន់លានឆ្នាំមុន រចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរគឺប្រហែល 0.0001 តិចជាង ហើយបាន "ធំឡើង" បន្តិចចាប់តាំងពីពេលនោះមក។ ឥឡូវនេះ ដោយបានធ្វើការជាមួយនឹងកែវយឺត VLT នៃ ESO Observatory នៅក្នុងប្រទេសឈីលី ហើយបានសង្កេតមើល 153 quasars នៃអឌ្ឍគោលខាងត្បូង ពួកគេទទួលបានលទ្ធផលដូចគ្នា ប៉ុន្តែ ... ជាមួយនឹងសញ្ញាផ្ទុយ។ រចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរ "ទៅភាគខាងត្បូង" គឺ 0.0001 ខ្ពស់ជាង 10 ពាន់លានឆ្នាំមុនហើយបាន "ថយចុះ" ចាប់តាំងពីពេលនោះមក។ ភាពខុសគ្នាទាំងនេះដែលហៅថា "ឌីប៉ូលអូស្ត្រាលី" ដោយអ្នកស្រាវជ្រាវគឺមានសារៈសំខាន់ជាស្ថិតិ។ ហើយសំខាន់បំផុត ពួកគេអាចថ្លែងទីបន្ទាល់ចំពោះភាពមិនស្មើគ្នាជាមូលដ្ឋាននៃសកលលោករបស់យើង ដែលអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទាំងនៅក្នុងលំហ និងក្នុងពេលវេលា។ ត្រលប់ទៅគោលការណ៍អសុរកាយដែលយើងបានចាប់ផ្តើម យើងអាចនិយាយបានថា យើងកើតមកមិនត្រឹមតែនៅក្នុងកន្លែងដ៏ល្អមួយប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏ជាពេលវេលាដ៏ល្អផងដែរ។
នេះបើតាមការចុះផ្សាយរបស់ Physics World
ថេរជាមូលដ្ឋាននៃ microworld: α≈ 1/137 ត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងរូបវិទ្យាក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1920 ដោយ Arnold Sommerfeld ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីកម្រិតរងថាមពលដែលបានរកឃើញដោយពិសោធន៍នៅក្នុងវិសាលគមនៃការបំភាយអាតូម។ ចាប់តាំងពីពេលនោះមក ការបង្ហាញជាច្រើនទៀតនៃសមាមាត្រថេរដូចគ្នាត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងបាតុភូតផ្សេងៗដែលទាក់ទងនឹងអន្តរកម្មនៃភាគល្អិតបឋម។ អ្នករូបវិទ្យាឈានមុខគេនៅសម័យនោះបានដឹងពីសារៈសំខាន់នៃចំនួននេះបន្តិចម្តងៗ ទាំងនៅក្នុងពិភពនៃភាគល្អិតបឋម និងជាទូទៅនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃសកលលោករបស់យើង។ តាមទស្សនៈនេះ វាគ្រប់គ្រាន់ហើយក្នុងការនិយាយថា លក្ខណៈសម្បត្តិ និងលក្ខណៈសំខាន់ៗទាំងអស់នៃវត្ថុមីក្រូវើល៖ ទំហំនៃគន្លងអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូម ថាមពលចង (ទាំងរវាងភាគល្អិតបឋម និងអាតូម) ហើយដូច្នេះ រូបវន្ត និងគីមីទាំងអស់ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃរូបធាតុ ត្រូវបានកំណត់ដោយតម្លៃនៃថេរនេះ។ នៅពេលអនាគត ដោយប្រើលេខថេរ វាអាចបង្កើតទ្រឹស្ដីផ្លូវការដ៏មានប្រសិទ្ធភាពមួយ - អេឡិចត្រូឌីណាមិកកង់ទិចទំនើប (QED) ដែលពិពណ៌នាអំពីអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចកង់ទិចជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវដ៏អស្ចារ្យ។
ពីអ្វីដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ មនុស្សម្នាក់អាចវិនិច្ឆ័យពីសារៈសំខាន់នៃភារកិច្ចនៃការបញ្ជាក់អត្ថន័យរូបវន្ត និងយន្តការមូលហេតុនៃការកើតឡើងនៃថេរនេះ ដែលជាសំណួរបើកចំហនៅក្នុងរូបវិទ្យាចាប់តាំងពីវាត្រូវបានរកឃើញ។ នៅក្នុងភាសារបស់អ្នកទ្រឹស្តី ដំណោះស្រាយនៃបញ្ហានេះមានន័យថា៖ ដើម្បីដាក់ឈ្មោះគោលគំនិតដំបូងនៃការកើតឡើងនៃថេរដែលមានឈ្មោះ ដោយឈរលើមូលដ្ឋាននៃការគណនាជាបន្តបន្ទាប់ មនុស្សម្នាក់អាចឈានដល់តម្លៃដែលបានបង្កើតដោយពិសោធន៍របស់វា។ សារៈសំខាន់នៃសំណួរដែលចោទសួរអាចត្រូវបានវិនិច្ឆ័យចេញពីសេចក្តីថ្លែងការណ៍លេងសើចរបស់រូបវិទូដ៏ល្បីល្បាញលើពិភពលោកគឺលោក Wolfgang Pauli ថា "នៅពេលខ្ញុំស្លាប់ រឿងដំបូងដែលខ្ញុំពិចារណាសួរអារក្សគឺថាតើអ្វីទៅជាអត្ថន័យនៃរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អ?" ជាការប្រសើរណាស់, Richard Feynman បានចាត់ទុកការពិតនៃអត្ថិភាពនៃលេខអាថ៌កំបាំងនេះ "ជាបណ្តាសាសម្រាប់អ្នករូបវិទ្យាទាំងអស់" ហើយបានណែនាំអ្នកទ្រឹស្តីល្អឱ្យ "លួចវានៅលើជញ្ជាំងហើយគិតអំពីវាជានិច្ច"!
សំណួរដែលបានបង្ហាញបានទទួលនូវសារៈសំខាន់បែបនេះ ជាដំបូងនៃការទាំងអស់ ពីព្រោះថេរដែលមានឈ្មោះគឺទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងបញ្ហានៃការយល់ដឹងពីខ្លឹមសាររូបវន្តនៃភាគល្អិតបឋម ដោយសារវាមិនលេចឡើងដាច់ដោយឡែកពីពួកវា ប៉ុន្តែជាទ្រព្យសម្បត្តិដ៏ជ្រៅរបស់វា។ ដូច្នេះហើយ អ្នករូបវិទ្យាជាច្រើនបានព្យាយាមអស់ជាច្រើនឆ្នាំដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាដ៏ធំបំផុតនេះ ដោយប្រើវិធីសាស្រ្ត និងវិធីសាស្រ្តផ្សេងៗគ្នា។ ប៉ុន្តែរហូតមកដល់ពេលនេះការខិតខំប្រឹងប្រែងទាំងអស់របស់ពួកគេមិនបានជោគជ័យឡើយ។
តើអ្នកនិពន្ធស្នើឡើងអ្វីខ្លះ? គាត់អាចរកឃើញថាដំណោះស្រាយចំពោះ "អាថ៌កំបាំងនៃសតវត្សទី 20" គឺពិតជាត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងសៀវភៅសិក្សារបស់យើង និងនៅក្នុងរូបមន្តល្បីៗទាក់ទងនឹងរលក ប្រសិនបើគ្រាន់តែគណនាដោយប្រុងប្រយ័ត្ន! នេះមានន័យថា α គឺជាថេរនៃរលកបុរាណ។ ប៉ុន្តែយើងត្រូវតែព្រមានអ្នកថា ការពន្យល់ដ៏សាមញ្ញបំផុតនៃ riddle មួយអាចមានការងឿងឆ្ងល់ ប្រសិនបើយើងមិនមានទំនោរចង់ស្តាប់ពីអ្វីដែលផ្តល់ឱ្យយើងពីដំបូងឡើយ។ ដូចដែលបទពិសោធន៍បានបង្ហាញ ដំណោះស្រាយដែលបានបង្ហាញចំពោះបញ្ហាគឺពិបាកយល់ឃើញដោយអ្នកឯកទេសជាច្រើន បើទោះបីជាគ្មាននរណាម្នាក់បដិសេធពីភាពត្រឹមត្រូវនៃលទ្ធផលក៏ដោយ!
តើអ្វីទៅជាមូលហេតុនៃការលំបាកនេះ? ជាអកុសល អ្នកទ្រឹស្ដីទំនើបឈានមុខគេ ដែលអនុវត្តហួសប្រមាណដោយទ្រឹស្តីគណិតវិទ្យាផ្លូវការ (ដែលដំបូងត្រូវបានចាត់ទុកថាជាជម្រើសសម្របសម្រួលបណ្តោះអាសន្ន) បានភ្លេចរួចហើយអំពីអត្ថិភាពនៃបញ្ហាជាមូលដ្ឋានដែលមិនអាចដោះស្រាយបាន "ភាគល្អិត - រលក" នៅក្នុងរូបវិទ្យា។ ជាលទ្ធផល វាជាការលំបាកក្នុងការជួបជាមួយរូបវិទូ ដែលនឹងមិនភ្ញាក់ផ្អើលចំពោះវិធីសាស្រ្តរបស់អ្នកនិពន្ធ - ដើម្បីតំណាងឱ្យភាគល្អិតជារលកឈរដែលបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្ម (ទោះបីជាជាផ្លូវការនេះពិតជាអាចទទួលយកបានក៏ដោយ ដោយសារតែបញ្ហាដែលមិនអាចដោះស្រាយបានដូចគ្នា)។ ហើយនេះបើទោះបីជាការពិតដែលថាអាជ្ញាធរមិនមានជម្លោះនៃវិទ្យាសាស្រ្តរូបវន្តបានឈានដល់ការសន្និដ្ឋានស្រដៀងគ្នាជាយូរមកហើយ: Einstein, Schrödinger, Heisenberg និងអ្នកដទៃនៅក្រោមសម្ពាធនៃអាគុយម៉ង់ទម្ងន់។
ការងារដែលបានបង្ហាញ និងលទ្ធផលដែលទទួលបាន តាមគំនិតរបស់អ្នកនិពន្ធ អាចជាការបញ្ជាក់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរអំពីភាពត្រឹមត្រូវនៃការជឿជាក់លើ luminaries នៃរូបវិទ្យា។ ប៉ុន្តែការសន្និដ្ឋាននេះត្រូវបានគេមិនអើពើដោយរឹងរូសនៅពេលនោះដោយការបោះឆ្នោតភាគច្រើននៃសហសេវិក (ចាប់តាំងពីវាមិនអាចទទួលបានលទ្ធផលចាំបាច់ដែលបញ្ជាក់ពីភាពត្រឹមត្រូវនៃការសន្និដ្ឋាននេះ) ។ ជាលទ្ធផល ការស្រាវជ្រាវនៅក្នុងផ្នែកនៃទ្រឹស្តីរូបវិទ្យានេះបានទៅក្នុងទិសដៅមិនមានប្រសិទ្ធភាព។ ដំណោះស្រាយដែលបានស្នើឡើងអាចជាគន្លឹះក្នុងការបង្ហាញខ្លឹមសាររូបវន្តនៃភាគល្អិតបឋម ហើយដោយហេតុនេះបើកផ្លូវច្បាស់លាស់មួយទៅកាន់ការពិពណ៌នាអំពីមីក្រូវើល ដែលជាជម្រើសជំនួសទ្រឹស្ដីបាតុភូតផ្លូវការទំនើប។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ពាក្យដែលសម្រេចចិត្តនៅទីនេះជាកម្មសិទ្ធិរបស់អ្នកជំនាញការគិតស៊ីជម្រៅ - អ្នកទ្រឹស្តីដែលយើងសង្ឃឹមថានឹងត្រូវបានរកឃើញ និងផ្តល់នូវការវាយតម្លៃគោលបំណងនៃការងារដែលបានបង្ហាញ។
រចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរ ដែលតំណាងដោយអក្សរក្រិក α ត្រូវបានគេរកឃើញថាបានផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងលំហ និងពេលវេលាចាប់តាំងពី Big Bang ។ ការរកឃើញនេះត្រូវបានគេហៅថា "ព័ត៌មានប្រចាំឆ្នាំនៅក្នុងរូបវិទ្យា" រួចហើយដោយអ្នកឯកទេសដែលមិនបានចូលរួមក្នុងការងារនេះ។ ប្រសិនបើការពិតនេះជាការពិត នោះមានន័យថា ជាការបំពានលើគោលការណ៍គ្រឹះនៃទ្រឹស្ដីទំនាក់ទំនងទូទៅរបស់អែងស្តែង។
ទន្ទឹមនឹងនេះ ធម្មជាតិនៃភាពមិនស៊ីមេទ្រីនៃរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរ អាចជួយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របង្កើតទ្រឹស្ដីរូបវិទ្យាបង្រួបបង្រួមមួយដែលពិពណ៌នាអំពីអន្តរកម្មជាមូលដ្ឋានទាំងបួន (ទំនាញ អេឡិចត្រូម៉ាញេទិច និងកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរខ្លាំង និងខ្សោយ) ព្រមទាំងយល់កាន់តែច្បាស់អំពីធម្មជាតិ។ នៃសកលលោករបស់យើង។
រចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អ α ថេរគឺគ្មានវិមាត្រ ប្រហែលស្មើនឹង 1/137 ។ វាត្រូវបានពិពណ៌នាជាលើកដំបូងនៅឆ្នាំ 1916 ដោយរូបវិទូជនជាតិអាឡឺម៉ង់ Arnold Sommerfeld ។ គាត់បានបកស្រាយវាជាសមាមាត្រនៃល្បឿននៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងគន្លងរាងជារង្វង់ដំបូងនៅក្នុងគំរូ Bohr នៃអាតូម (នេះគឺជាគំរូអាតូមសាមញ្ញបំផុត ដែលអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីជុំវិញស្នូលដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមាន ដូចជាភពជុំវិញព្រះអាទិត្យ) ដល់ល្បឿនពន្លឺ។ នៅក្នុង quantum electrodynamics រចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរកំណត់លក្ខណៈនៃភាពខ្លាំងនៃអន្តរកម្មរវាងបន្ទុកអគ្គិសនី និង photon ។ តម្លៃរបស់វាមិនអាចព្យាករណ៍តាមទ្រឹស្ដី និងត្រូវបានណែនាំដោយផ្អែកលើទិន្នន័យពិសោធន៍។ ថេររចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អគឺជាផ្នែកមួយនៃ "ប៉ារ៉ាម៉ែត្រខាងក្រៅ" ចម្លែកចំនួនម្ភៃនៃគំរូស្តង់ដារនៅក្នុងរូបវិទ្យាភាគល្អិត ហើយមានការចង្អុលបង្ហាញពីទ្រឹស្តីមួយចំនួនដែលថាវាអាចនឹងផ្លាស់ប្តូរ។
John Webb, Victor Flambaum និងសហការីរបស់ពួកគេនៅសាកលវិទ្យាល័យ New South Wales បានស្វែងរកសញ្ញានៃការផ្លាស់ប្តូរ α ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 1998 ដោយសិក្សាពីវិទ្យុសកម្មនៃ quasars ឆ្ងាយ។ វិទ្យុសកម្មនេះបានធ្វើដំណើររាប់ពាន់លានឆ្នាំមកផែនដីតាមរយៈពពកឧស្ម័ន។ ផ្នែកមួយរបស់វាត្រូវបានស្រូបតាមរលកពន្លឺជាក់លាក់ ដែលមនុស្សម្នាក់អាចធ្វើការសន្និដ្ឋានអំពីសមាសធាតុគីមីនៃពពក ហើយពីនេះកំណត់រួចហើយនូវអ្វីដែលរចនាសម្ព័ន្ធល្អថេរកាលពីរាប់ពាន់លានឆ្នាំមុន។ យោងតាមក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវអូស្ត្រាលីដែលបានសិក្សាវត្ថុនៅអឌ្ឍគោលខាងជើង តម្លៃនេះធ្លាប់មានតិចជាង 1/100,000 ជាងឥឡូវនេះ។ លទ្ធផលនេះដែលទទួលបានកាលពីប៉ុន្មានឆ្នាំមុន មិនត្រូវបានទទួលយកដោយអ្នករូបវិទ្យាទាំងអស់។
តាមរយៈការវិភាគ 153 quasars នៅលើមេឃអឌ្ឍគោលខាងត្បូងជាមួយ VLT នៅក្នុងប្រទេសឈីលី អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញថារចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេររាប់ពាន់លានឆ្នាំមុនគឺ 1/100,000 ធំជាងវាឥឡូវនេះ។
asymmetry នេះត្រូវបានគេហៅថា "dipole អូស្ត្រាលី" ត្រូវបានកំណត់ជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវនៃ 4 sigma ដែលមានន័យថាមានឱកាសតែមួយគត់ក្នុងដប់ប្រាំពាន់ដែលលទ្ធផលនេះគឺខុស។ បំរែបំរួលលំហនៃ α គឺជាភស្តុតាងដែលថាអន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកបំពានលើគោលការណ៍សមមូលរបស់អែងស្តែង ដែលយោងទៅតាមរចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អត្រូវតែដូចគ្នា មិនថានៅទីណា និងពេលណាដែលវាត្រូវបានវាស់។
Wim Ubachs អ្នកជំនាញខាងផ្នែករូបវិទ្យាមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Amsterdam (ហូឡង់) បានហៅការងាររបស់អ្នករូបវិទ្យាអូស្ត្រាលីថា "ព័ត៌មានប្រចាំឆ្នាំក្នុងរូបវិទ្យា" ហើយបានបន្ថែមថាវាផ្តល់នូវ "ការកែប្រែថ្មីចំពោះបញ្ហា" ។
រចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អថេរ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រមូលដ្ឋានផ្សេងទៀតត្រូវបានកំណត់ដោយម៉ាស់ និងថាមពលនៃភាគល្អិតបឋម រួមទាំងវត្ថុដែលបង្កើតជាសារធាតុងងឹត។ ប្រសិនបើថេរទាំងនេះផ្លាស់ប្តូរ សមាមាត្រនៃភាពសម្បូរបែបនៃរូបធាតុធម្មតា រូបធាតុងងឹត និងថាមពលងងឹតអាចខុសគ្នានៅក្នុងផ្នែកផ្សេងៗនៃសកលលោក។ នេះអាចត្រូវបានគេមើលឃើញថាជា anisotropy បន្ថែមនៅក្នុងផ្ទៃខាងក្រោយមីក្រូវ៉េវលោហធាតុ ឬ asymmetry នៅក្នុងអត្រាពង្រីកនៃសាកលលោក។
ទិដ្ឋភាពដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតនៃការរកឃើញនេះគឺទាក់ទងទៅនឹងអ្វីដែលគេហៅថា "គោលការណ៍អរូបី" ដែលអានដូចតទៅ៖ "យើងឃើញចក្រវាឡដូចវា ពីព្រោះមានតែនៅក្នុងចក្រវាឡបែបនេះទេ ទើបអ្នកសង្កេត មនុស្សម្នាក់អាចកើតឡើងបាន"។ នោះគឺវាធ្វើតាមគោលការណ៍ anthropic ដែលថាថេរជាមូលដ្ឋានមានតម្លៃដែលអនុញ្ញាតឱ្យរូបធាតុ និងថាមពលស្ថិតនៅក្នុងទម្រង់នៃផ្កាយ ភព និងរូបកាយរបស់យើងផ្ទាល់។ ប្រសិនបើ α ផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលា និងលំហ វាអាចទៅរួចដែលថាយើងជំពាក់អត្ថិភាពរបស់យើងចំពោះកន្លែង និងពេលវេលាពិសេសនៅក្នុងសកលលោក។
