物理常数的变化

物理学中,有一系列常数,例如,万有引力常数G、光速c普朗克常数h、电子电荷e、电子质量me,等等。根据物理实验室中的测量结果,这些数值是不变的。然而,从宇宙的大尺度观点来看,我们的物理实验室只涉及很小的时间和空间的领域。在更大的时空范围内,这些常数是否仍然保持恒定不变?在遥远的天区或遥远的过去,它们的数值是否仍然同地面实验室中当前测定的结果完全相同?这些问题都是现代宇宙学探讨的课题。有些宇宙学理论认为,某些物理常数很可能并不是常数。这方面讨论得比较多的是常数随时间的变化。例如,狄拉克提出,引力常数G可能反比于宇宙时标;由于G随时间减小,得出地球正在膨胀的结论。此外,用G的减小可以解释月球运动中不可理解的加速度(见太阳系内的引力定律);G随距离的减小可以解释奥伯斯佯谬。G随时间的减小可以解释星系和类星体的一般红移G随距离的变化可解释反常红移。通过观测资料的分析,可以得到一些物理常数的变率的上限,它们是:

万有引力常数G

电子电荷e:   

精细结构常数α: ;式中αe2/vh为普朗克常数,v为谱线频率。

电子质量me: