Protoner mister langsomt masse

Er naturkonstanterne slet ikke konstante, som vi ellers alle går og tror?

En australsk forskergruppe har gennem syv år fremlagt observationer, der tyder på, at den såkaldte finstrukturkonstant a – et mål for styrken af den elektromagnetiske kraft, der holder elektronerne på plads i atomer og molekyler – har varieret gennem universets levetid på ca. 14 milliarder år. Da a er et dimensionsløst tal (ca. 1/137) , hvis værdi afhænger af elektronens ladning og lysets hastighed i vakuum, kan en variation i a forklares ved, at lysets hastighed har ændret sig. Mange har dog stillet sig tvivlende over for de publicerede artikler om emnet.

Men nu melder Wim Ubachs fra Vrije Universiteit i Amsterdam sig sammen med fem andre forskere fra Holland, Schweiz, Rusland og Frankrig med oplysningen om, at forholdet mellem protonens masse og elektronens masse heller ikke er konstant. Protonens masse er lige godt 1.836 gange større end elektronens, forholdet kaldes normalt for µ. Hvorfor µ har denne værdi, har man ikke endnu en god forklaring på.

Ubachs forskerhold har foretaget meget komplicerede spektroskopiske målinger af hydrogen i det ekstremt ultraviolette område. Disse data har de sammenlignet med absorp­tionsspektre fra hydrogen langt ude i universet, som absorberer lys fra kvasarer, der ligger endnu længere borte. Det astronomiske hydrogen svarer til det hydrogen, som det eksisterede for 12 millioner år siden. Da positionen i absorptionspektrene afhænger af µ, kan man på denne måde finde ud af, om µ har samme værdi i dag som for 12 milliarder år siden. Forskerholdet oplyser, at de med 99,7 pct. sikkerhed har fundet, at µ er reduceret med 0,002 pct. over de 12 milliarder år. Det er dog ikke nok til at forskerne selv vil kalde det et bevis, så skal de være mere end 99,999 pct. sikre – men det er en indikation.

Hvis målingerne kan bekræftes, betyder det så, at protonerne taber masse? Ikke nødvendigvis. I visse af de modeller, som forskerne arbejder på for at forene alle naturkræfterne i en "teori for alting" vil fænomener som ekstra dimensioner kunne have en betydning.

Men det er nu alligevel svært for mange forskere at få varierende konstanter til at passe ind i deres verdensbillede. Physics Review Letters 21. april 2006.