كميات فيزيائية كونية، مثل ثابت البنية الدقيقة، قد تتغير مع كثافة المادة المظلمة.الثوابت الأساسية هي قيم عددية ثابتة تحدد قوانين الفيزياء، مثل سرعة الضوء وثابت بلانك وثابت البنية الدقيقة (α ≈ 1/137). يُفترض أنها لا تتغير عبر المكان والزمان، وتشكل الأساس المتين لنظرياتنا الفيزيائية. ومع ذلك، تقترح بعض النظريات التي تتجاوز النموذج القياسي أن هذه الثوابت قد تتغير قليلاً، على سبيل المثال، في المناطق ذات الكثافة العالية للمادة المظلمة أو أثناء التطور الكوني. يُعد ثابت البنية الدقيقة، الذي يحدد قوة التفاعلات الكهرومغناطيسية، مرشحًا رئيسيًا لمثل هذا التغير. إذا تغير، فقد تتحول الأطياف الذرية ومعدلات التفاعلات الكيميائية وحتى استقرار المادة بشكل طفيف.
ظهر مفهوم الثوابت الكونية في القرن التاسع عشر مع أعمال ماكسويل وبلانك. تم تقديم ثابت البنية الدقيقة بواسطة أرنولد سومرفيلد في عام 1916. اقترح ديراك فكرة أن الثوابت قد تتغير في عام 1937 مع فرضيته حول الأعداد الكبيرة، على الرغم من أن الاختبارات الحديثة وضعت قيودًا صارمة على مثل هذا التغير.
الثوابت الأساسية ليست مشتقة من مبادئ أعمق؛ بل تُقاس تجريبيًا وتُدرج في المعادلات. على سبيل المثال، يجمع ثابت البنية الدقيقة بين شحنة الإلكترون وسرعة الضوء وثابت بلانك. أي تغير في α سيغير مستويات الطاقة في الذرات، ويمكن التحقق من ذلك بمقارنة الساعات الذرية على مر الزمن أو بفحص الضوء القادم من الكوازارات البعيدة. قد تتفاعل المادة المظلمة مع المادة العادية بطريقة تغير القيم الفعالة لهذه الثوابت، على سبيل المثال، من خلال مجال عددي يقترن بالمجالات الكهرومغناطيسية.
القياسات الدقيقة للثوابت الأساسية تدعم علم القياس، بما في ذلك تعريف الثانية والمتر. البحث عن تغيرها هو اختبار رئيسي لنظرية الأوتار والنظريات الموحدة الأخرى، وقد يكشف عن فيزياء جديدة تتجاوز النموذج القياسي.
غالبًا ما يُطلق على ثابت البنية الدقيقة اسم 'ثابت الاقتران للكهرومغناطيسية'، وقيمته معروفة بدقة كبيرة لدرجة أنه يُستخدم لتعريف الكيلوغرام في النظام الدولي الجديد للوحدات.
لا مقالات بعد