新发现：宇宙有方向性？物理学规律各不相同？

宇宙学基本理念面临挑战。

天文学家通过遥远的类星体ULAS J1120+0641（图中心的红点），发现了一个非常奇怪的现象——精细结构常数在宇宙的某个方向上表现异常。我们现在看到的，是这个类星体在宇宙诞生后仅7.7亿年时的影像。 ESO / UKIDSS / SDS

不久前有科学家发现，在宇宙的不同方向上测得的哈勃常数——也就是宇宙膨胀的速度——不统一；而现在，又有科学家发现另外一个物理学基本常数——精细结构常数——在宇宙的不同方向上也呈现出了不一致。

这是一个非常奇怪的现象。因为基本常数的差异可能表明在宇宙的不同时空中，物理学规律不一样。

悉尼新南威尔士大学科学家Michael Wilczynska和John Webb等人在《科学进取》杂志上刊文宣称，他们在对来自一个距地球约130亿光年的类星体发出的光进行了4次测量后发现，之前的一个存疑研究结果——宇宙不同方向上精细结构常数存在微小差异的现象可能确实存在。

精细结构常数是电子在第一玻尔轨道上的运动速度和真空中光速的比值，是一个没有单位的数字，但它决定了电磁力有多强。

电子得以围绕原子核飞行有赖于电磁力，没有电磁力宇宙中的一切物质都将土崩瓦解。科学家一直认为，无论在时空的何处，电磁力的强度都是恒定的。但是在过去20年间，John Webb教授发现在宇宙的特定方向上，电磁力和精细结构常数出现了异常。

研究人员起初对此持怀疑态度，因为这种差异可能是设备原因，或计算错误。异常出现在当研究人员使用大型望远镜对遥远宇宙中的高能天体——类星体进行观测的过程中。这些类星体距地球至少有120亿至130亿光年。因此它们发出的光实际上来自婴儿期的宇宙。宇宙最早的时候和今天几乎完全不同。那时没有真正的星系。恒星虽已出现，但也和今天不一样。至于行星则还根本不存在。

研究人员对同一个类星体进行了4次观测，对精细结构常数进行了4次测量。这4次测量本身不足以让人得出精细结构常数是否会发生变化的结论，但是当他们将结果和其他与此研究无关的科学家，针对类星体和地球之间大量对象所进行的测量结果综合起来之后，精细结构常数的异常开始变得明显起来。

如果说宇宙是存在方向性的，那这个结论确实会让人感到奇怪。这意味着，从统计学的角度来看，物理学规律在宇宙的不同方向上并不完全相同。