Семь экспериментов, которые изменят мир

Даже если отбросить идею эволюции фундаменталь­ных констант, останутся по крайней мере две причины, по которым возможно изменение их численных значе­ний. Во-первых, эти значения могут зависеть от астро­номического окружения, которое изменяется при дви­жении Солнца внутри галактики и по мере удаления самой нашей галактики от всех остальных. Во-вторых, значения констант могут колебаться или флуктуиро­вать. Возможно даже, что флуктуации происходят в хаотическом режиме. Современная теория хаоса дала возможность отойти от устаревшего детерминизма и осознать, что хаотическое движение в большинстве областей природы — явление вполне обычное[237]. С само­го зарождения физики и до сих пор — под влиянием глубоко укоренившегося платонизма — константы ос­тавались неизменными. Но что, если эти константы неупорядоченным образом изменяются?

Специалисты по метрологии вовсе не отметают ги­потезу о том, что фундаментальные постоянные в ходе миллионов лет могут хотя бы в незначительной степе­ни изменяться. Предпринимались различные попытки оценить эти возможные изменения каким-либо косвен­ным методом — к примеру, путем сравнения световых волн, приходящих к нам от относительно близких га­лактик и звезд, со световыми волнами от объектов, расположенных на расстоянии многих миллионов, а то и миллиардов световых лет. В основе таких методов ле­жит предположение, что систематические изменения численных значений фундаментальных констант, даже если они существуют, должны быть очень незначи­тельными. Но проблема в том, что косвенные методы оценки зависят от многих допущений, влияние кото­рых невозможно оценить непосредственно. Косвенное доказательство постоянства фундаментальных кон­стант в той или иной мере опирается на одни и те же аргументы. Более подробно я рассмотрю это доказательство, когда речь пойдет о каждой из рассматрива­емых констант.

Даже если средние значения констант окажутся ус­тойчивыми в течение длительного времени, конкретные значения могут отклоняться от средней величины в ре­зультате изменений во внеземном пространстве или вследствие хаотических флуктуации. Каковы же реаль­ные факты?

НЕУСТОЙЧИВОСТЬ ГРАВИТАЦИОННОЙ ПОСТОЯННОЙ

Гравитационная постоянная (G) впервые появилась в выведенном Ньютоном уравнении силы тяжести, в со­ответствии с которым сила гравитационного взаимодей­ствия двух тел равна отношению умноженного на нее произведения масс этих взаимодействующих тел к квад­рату расстояния между ними. Значение этой констан­ты многократно измерялось с тех пор, как в 1798 г. было впервые определено в точном эксперименте Генри Кавендишем. «Лучшие» результаты измерений за после­дние 100 лет отображены на ил. 13.