http://www.physorg.com/news202921592.html
By Lisa Zyga, September 6, 2010
(PhysOrg.com) -- 宇宙學中最傳統的問題之一是：為何大自然的基本常數像是為了生命而經過微調。這些基本常數的其中之一是精細結構常數（fine-structure constant，微細結構常數、細微結構常數，或稱α），那是電磁力的耦合常數（coupling constant），約等於 1/137.0359。如果α比那個值大或小 4%，恆星將無法製造碳與氧，我們所知的生命將不可能存在。現在，一項新研究的結果證明，在數十億年前的宇宙中，α似乎在不同方向上有極微小的一些變化，在北半球稍微小一點，在南半球稍微大一點。一個迷人的可能衝擊是，精細結構常數不斷地在太空中變化，且在我們鄰近的宇宙中似乎為了生命而經過微調。
來自澳洲 New South Wales 大學的物理學家 John Webb 及其共同作者，利用來自二座望遠鏡的資料發現精細結構常數的空間相依性（spatial dependence）。利用夏威夷 Mauna Kea 山上面北的 Keck 望遠鏡以及智利 Paranal 面南的 Very Large Telescope（VLT，若譯成：非常大望遠鏡，頗為爆笑），研究者觀察超過 100 個以上的似星體（quasars，類星體），那是極為明亮且遙遠的星系，由大黑洞在其中心驅動著。
藉由測量似星體光譜，研究者能收集電磁輻射的頻率資料。這些電磁輻射由高度紅位移的似星體所散發，時間相當於 100 億年前。在這段期間內，光穿越太空而抵達望遠鏡，其中有某些，在特定波長上被非常古老的氣體雲所吸收，今日的技術能藉此揭露這些氣體雲的化學組成。
因為α是帶電粒子間電磁力強度的測量，所以這些氣體雲的組成能幫助科學家測定宇宙這些區域在「那時候」的精細結構常數。身為電磁力的耦合常數，它與其他三種已知自然基本力的常數類似：強核力、弱核力與重力。在其重要影響中，α決定原子留住其電子的力量有多強。
藉由比較來自二座望遠鏡（它們朝相反方向觀測）的資料，研究者發現，100 億年前，面南方向上的α似乎大了十萬分之一，而面北的則小了十萬分之一。這種「雙極的」α模型的資料，具有 4.1 個標準差的統計顯著性，意思是，其為隨機事件的機率只有 15,000 分之一。
起先，這些資料讓 Webb 等人感到吃驚，因為那似乎與科學家先前在 1999 年所發表的結果相互矛盾。那時候，科學家已使用面北的 Keck 望遠鏡找出，距離愈遠（亦即愈老）的似星體，α變得稍微小一點。
所以當科學家首度利用 VLT 從南半球觀察距離相等的似星體時，他們對於發現α稍微增加感到驚訝。然而，在排除任何可能的偏差後，他們領悟：他們觀察到α的南北半球差異。
雖然僅來自一座望遠鏡的資料似乎指出α在時間中隨著時間改變，不過來自二座望遠鏡的資料則顯示，α似乎也會隨著空間而改變。這樣的發現將有重大影響，從令人不安的基本假設開始：在宇宙中的每個地方，物理定律都相同。這些結果亦違逆愛因斯坦的等效原理（Equivalence Principle），而且暗示宇宙也許比目前所認為的還要大上許多 -- 甚至是無限大。現在，科學家想要以其他實驗性方法證實這些結果，並觀察精細結構常數是否真的會導致科學家對於我們的宇宙有著非常不一樣的理解。
※ 所以人類有可能進行超空間躍遷？相關報導：
＊ Evidence for spatial variation of the fine structure constant
http://arxiv.org/abs/1008.3907v1
J. K. Webb, J. A. King, M. T. Murphy, V. V. Flambaum,＊ 石墨薄片讓人一瞥宇宙的基礎
R. F. Carswell, M. B. Bainbridge
Submitted on 23 Aug 2010
arXiv: 1008.3907v1 [astro-ph.CO]
We previously reported observations of quasar spectra from the Keck telescope suggesting a smaller value of the fine structure constant, alpha, at high redshift. A new sample of 153 measurements from the ESO Very Large Telescope (VLT), probing a different direction in the universe, also depends on redshift, but in the opposite sense, that is, alpha appears on average to be larger in the past. The combined dataset is well represented by a spatial dipole, significant at the 4.1 sigma level, in the direction right ascension 17.3 +/- 0.6 hours, declination -61 +/- 9 degrees. A detailed analysis for systematics, using observations duplicated at both telescopes, reveals none which are likely to emulate this result.
＊ 大霹靂之前：攣生宇宙？
＊ 我們的宇宙身在更大的宇宙之中？
＊ 在奈米尺度下打破普朗克定律
＊ 「質子更小」震撼物理學界 台灣團隊有功
＊ 精細結構常數 - 維基百科
精細結構常數將電動力學中的電荷e、量子力學中的普郎克常數h、相對論中的光速c聯繫起來，是無法從第一性原理出發導出的無因次常數，其大小為什麼約等於1/137至今尚未得到滿意的回答。
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