Метиловый спирт помог подтвердить постоянство массы протона

Группа ученых из Германии, Нидерландов и Швеции проверила, не менялась ли масса протона на протяжении последних семи с половиной миллиардов лет. Вывод подтверждает теоретические предсказания: масса частицы не менялась. Подробности со ссылкой на статью исследователей в журнале Physical Review Letters приводит Physics.

Исследование было основано на наблюдении за спектром метанола в галактике, которая находится между Землей и квазаром PKS1830-211. Излучение квазара проходит через облака газа и частично поглощается: что позволяет ученым определить химический состав газа. Высокоточные измерения частоты, на которой происходит поглощение, вдобавок дает возможность сравнить спектр метанола из далекой галактики с метанолом в земной лаборатории. Теоретически эти спектры, если учесть красное смещение, должны быть одинаковы — но лишь при условии, что отношение массы протона к массе электрона за прошедшие несколько миллиардов лет не изменилось.

Если соотношение масс протона и электрона меняется со временем, то будут меняться и спектры молекул. А это, как пишут ученые, привело бы к разнице в спектрах метанола на Земле и в других галактиках. Используя несколько разных радиотелескопов, астрофизики провели ряд наблюдений за активной галактикой PKS 1830-211. Свет от нее идет до Земли около 7,5 миллиардов лет.

Ни один из трех радиотелескопов не смог выявить сдвига ни в одной из 11 спектральных линий метанола, которые наблюдали астрофизики. Если соотношение масс частиц и менялось, то вклад этого изменения потерялся на фоне погрешностей измерения. С учетом имеющихся данных ученые говорят, что на протяжении более половины срока жизни Вселенной протон не менял свою массу (в массах электрона) более чем на одну десятимиллионную современного значения. Теории, которые предполагают непостоянство указанного соотношения, теперь еще больше ограничены экспериментальными данными.