Variables constantes variables

2001/08/17 Astobiza, Amaia

• Fisika
• Astronomia

La constante de
la structure fine est la constante qui relie la vitesse de la lumière, la charge de l'électron et la constante de Planck. La combinaison de ces trois permet d'obtenir la valeur de la force d'interaction entre la lumière et la matière, par exemple, la force reliant l'électron à l'atome. Autrement dit, cette constante détermine l'organisation de l'univers. On suppose actuellement que la valeur de la constante est environ 1/37. Étant constante, il semble raisonnable de penser que l'univers a eu la même valeur depuis sa création. Mais les dernières recherches indiquent que ce n'est pas toujours le cas.

Voici la question posée par les astronomes au fil des ans : Les valeurs des constantes ont été fixées au début de l'univers ou ont changé lentement ? Pour répondre à cette question, l'astronome John Webb de l'Université de New South Wales à Sydney et des collaborateurs d'Australie, d'Angleterre et des États-Unis ont analysé la longueur d'onde de la lumière émise par les quasars et les résultats obtenus seront publiés dans la revue Physical Review Letters du 27 août. La recherche a été menée avec un puissant télescope de l'Observatoire Keck, situé à Hawaii.

Les quasars sont les objets les plus lointains que nous pouvons voir (jusqu'à 1010 années lumière) et présentent un glissement clair dans leur spectre vers le rouge. Comme ils sont si loin, la lumière qu'ils émettent prend beaucoup à venir à nous. C'est pourquoi nous pouvons voir l'univers tel qu'il était quand il venait de créer.

En route vers la terre, la lumière émise par les quasars traverse le gaz interstellaire. Ce gaz est constitué de magnésium, de fer, de nickel et d'autres atomes qui absorbent le rayonnement de certaines longueurs d'onde. Par conséquent, dans le spectre des quasars apparaissent des lignes sombres indiquant cette absorption. La constante de structure fine permet de déterminer les positions relatives de ces lignes, car l'absorption de la lumière dépend de l'interaction entre l'électron et l'atome.

En analysant les lignes d'absorption de lumière des 72 quasars, il semble qu'il y a des milliards d'années la valeur de la constante de la structure fine était de 0,001% inférieure à celle actuelle. Si cette conclusion est correcte, certaines convictions fondamentales de la physique seraient suspendues.

Cependant, de nombreux scientifiques ne correspondent pas aux résultats obtenus. Lennox Cowie, de l'Institut d'astronomie d'Hawaï, estime par exemple que la composition des nuages qui absorbent la lumière est variable, il est donc normal que des changements se produisent dans les lignes du spectre. Cependant, les chercheurs affirment avoir pris en compte cet effet. Cependant, ils croient qu'un autre groupe de chercheurs devrait répéter l'observation pour confirmer les résultats obtenus et convaincre aussi des plus sceptiques.

Pendant ce temps, nous attendons ces nouveaux résultats pour décider de changer ou non les constantes que nous avons enregistrées dans la mémoire de la calculatrice.

En savoir plus