Die Naturgesetze sind möglicherweise nicht allgemein gültig

Illustration der dipolaren Veränderung der Feinstrukturkonstante alpha (Copyright Dr. Julian Berengut, UNSW, 2010)
Illustration der dipolaren Veränderung der Feinstrukturkonstante alpha (Copyright Dr. Julian Berengut, UNSW, 2010)

Einer am 31. Oktober 2011 im Journal Physical Review Letters veröffentlichten Studie zufolge könnte eines der Naturgesetze im Universum nicht allgemein gültig sein.

Eines der am meisten in Ehren gehaltenen Prinzipien der Wissenschaft – die Konstanz der Physik – könnte unwahr sein. Zu diesem Ergebnis gelangte eine Forschungsarbeit, die von der University of New South Wales (UNSW), der Swinburne University of Technology und der University of Cambridge durchgeführt wurde.

In der Studie fand man heraus, dass eine der vier bekannten fundamentalen Kräfte – der Elektromagnetismus, gemessen durch die so genannte Feinstrukturkonstante und gekennzeichnet durch das Symbol “alpha” – im Universum nicht allgemein gültig zu sein scheint.

Die ersten Hinweise, dass alpha möglicherweise nicht konstant ist, fand man vor einem Jahrzehnt als Professor John Webb, Professor Victor Flambaum und andere Kollegen von der UNSW und anderswo Beobachtungen des Keck Observatory auf Hawaii analysierten. Diese Beobachtungen waren auf eine Region am Himmel beschränkt.

Jetzt haben Webb und seine Kollegen (Dr. Julian King, Doktorand Matthew Bainbridge und Professor Victor Flambaum von der UNSW, Dr. Michael Murphy von der Swinburne University of Technology und Professor Bob Carswell von der Cambridge University) die Anzahl der Beobachtungen verdoppelt und den Wert von alpha in 300 entfernten Galaxien gemessen, alle in sehr großen Distanzen von der Erde und über ein ausgedehnteres Gebiet am Himmel verteilt. Die neuen Beobachtungen wurden unter Verwendung des “Very Large Telescope” (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile gemacht.

“Die Ergebnisse überraschten uns”, sagte Professor Webb. “In eine Richtung – von unserem Standort im Universum gesehen – wird alpha allmählich schwächer, in die entgegengesetzte Richtung wird sie jedoch nach und nach stärker.”

“Wenn sich die Entdeckung bestätigt, hat dies grundlegende Auswirkungen für unser Verständnis von Raum und Zeit und es verletzt eines der fundamentalen Prinzipien von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie”, ergänzte Dr. King.

Schematische Darstellung, wie eine entfernte Galaxie ihren eigenen spektralen "Fingerabdruck" im Spektrum eines Quasars hinterlässt (IMAGE CREDITs: Quasar spectrum: Michael Murphy, Swinburne University of Technology; Hubble Ultra Deep Field: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team)
Schematische Darstellung, wie eine entfernte Galaxie ihren eigenen spektralen “Fingerabdruck” im Spektrum eines Quasars hinterlässt (IMAGE CREDITs: Quasar spectrum: Michael Murphy, Swinburne University of Technology; Hubble Ultra Deep Field: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team)

“Solche Verletzungen werden in manchen etwas moderneren ‘Theories of Everything’ erwartet, welche versuchen, alle bekannten fundamentalen Kräfte zu vereinen”, sagte Professor Flambaum. “Die langsame, stetige Veränderung von alpha könnte auch darauf hindeuten, dass das Universum deutlich größer ist als der von beobachtbare Teil von ihm, möglicherweise unendlich.”

“Eine andere populäre Theore ist derzeit, dass viele Universen existieren, von denen jedes einzelne seine eigenen physikalischen Gesetze besitzt”, sagte Dr. Murphy. “Sogar eine leichte Veränderung in den Naturgesetzen bedeutet, dass sie nicht ‘in Stein gemeißelt wurden’ als unser Universum geboren wurde. Die Naturgesetze, die wir sehen, könnten von unserer ‘Raumzeit-Adresse’ abhängen – davon, wann und wo man im Universum lebt.”

Professor Webb sagte, dass diese neuen Ergebnisse auch eine sehr natürliche Erklärung für eine Frage liefern, die Wissenschaftler seit Jahrzehnten rätseln lässt: Warum scheinen die Naturgesetze so genau an die Existenz von Leben angepasst zu sein?

“Die Antwort könnte sein, dass andere Regionen des Universums nicht so günstig für Leben sind wie wir es kennen und dass die Gesetze der Physik, die wir in unserem Teil des Universums messen, hauptsächlich ‘lokale Verordnungen’ sind, wobei es in diesem Fall keine besondere Überraschung wäre, hier Leben zu finden”, sagte er.

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Video-Link: https://youtu.be/RexLgKAUHIE

 

Quelle: http://www.swinburne.edu.au/chancellery/mediacentre/media-centre/news/2011/10/natures-laws-may-vary-across-the-universe

(THK)

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