Sind die fundamentalen Naturkonstanten evolutionär ?


"Eagle Nebula", 7000 Lichtjahre entfernt im Sternbild der Schlange. Die Spektroskopie von Nebeln erfordert eine Infragestellung der Konstanz fundamentaler Naturkonstanten.
( CERN Courier Vol.41/Nt.9/Nov.2001)

Die Daten vom Infrared Space Observatory (ISO) ergeben das obige Bild mit den bläulichen Staubwolken rund um die sternbildenden Regionen im Zentrum des Nebels.
Immer wieder tauchen Meldungen auf, nach denen sich die Feinstrukturkonstante mit der Zeit verändere. Diese Konstante, die die Feinstruktur der Emissions- und Absorptionsspektren von Atomen bestimmt, wird von anderen fundamentalen Naturkonstanten, nämlich der elektrischen Elementarladung, dem Planck'schen Wirkungsquantum und der Vakuumlichtgeschwindigkeit festgelegt. Wenn sich nun die Feinstrukturkonstante änderte, dann müsste sich mindestens eine der anderen "Konstanten" ebenfalls ändern. Wäre das z.B. die Lichtgeschwindigkeit, so hätte das bedeutende Auswirkungen auf die Interpretation neuerer kosmologischer Beobachtungen. Es wäre die Existenz eines negativen Gravitationsdruckes und die Notwendigkeit einer kosmologischen Konstante daraus zu folgern.
Jüngste Hinweise auf eine Evolution der Feinstrukturkonstanten kommen aus der Spektroskopie von Gaswolken, wobei man Spektrallinien des Lichtes entfernter Quasare mit denen aus irdischen Laborversuchen vergleicht. Die Resultate legen eine Evolution der Feinstrukturkonstanten im Laufe der kosmologischen Geschichte nahe,die über den Rotveschiebungsbereich z = 0.5 bis 3.5 ein Ausmaß von -0.72*10-5 besitzt. Selbst solch verschwindend kleine Veränderungen wären von weitreichender Bedeutung. Die Forscher konnten bisher noch keine systematischen Effekte identifizieren, die diese Beobachtungen anders erklären könnten als durch eine Evolution der Feinstrukturkonstanten.


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