Fundamentale Physik: Hatten Naturkonstanten immer den selben Wert?
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Ob Naturkonstanten wirklich konstant sind, ist eine heikle Frage in der Physik. Kürzlich gelang es einem Astronomenteam, diesem schwierigen Thema auf den Zahn zu fühlen: Sie vermaßen das Spektrum des Alkoholmoleküls Methanol und überprüften damit die Zeitunabhängigkeit des Massenverhältnisses zwischen Elektronen und Protonen – eine wichtige Naturkonstante.
Es zeigte sich, dass sich dieses Massenverhältnis in den letzten sieben Milliarden Jahren maximal um einen Faktor von 10-7 änderte. Mit hoher Wahrscheinlichkeit trat jedoch gar keine Änderung auf. Sofern sich die Konstante überhaupt verändert haben sollte, waren demnach mindestens ihre ersten sechs Nachkommastellen in den letzten sieben Milliarden Jahren konstant.
Den Wert dieser Naturkonstante erforschten die Astronomen an dem Gravitationslinsensystem PKS 1830-211. In diesem System steht eine massereiche Galaxie in der Sichtlinie zu einem Blazar. Auf Grund ihrer großen Entfernung zeigt sich diese Galaxie jedoch so, wie sie vor sieben Milliarden Jahren aussah. Der Blazar in ihrem Hintergrund sendet intensive Radiostrahlung aus. In der Galaxie enthaltenes Methanol absorbiert aus dieser Strahlung in einzelnen Wellenlängen Licht und hinterlässt damit dunkle Absorptionslinien in Spektrum des Blazars.
Durchgeführt wurde diese Forschung von Julija Bagdonaite von der VU-Universität Amsterdam und ihren Teamkollegen. In ihrer Veröffentlichung schreibt das Team selbst, dass im Rahmen der Messgenauigkeit das Massenverhältnis als konstant erachtet werden kann.
Das ist eine gute Nachricht für Astrophysiker, welche die Weiten des Kosmos erforschen. Wären Naturkonstanten nämlich zeitabhängig, dann könnten die auf der Erde gefundenen physikalischen Gesetze nicht ohne weiteres auf den fernen Kosmos angewandt werden, da wir mit dem Blick hinaus ins Universum auch in dessen Vergangenheit schauen.
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