El modelo estándar de la física de partículas contiene más de 20 constantes fundamentales cuyo valor no tiene ninguna explicación dentro de la teoría, por lo que han de ser medidos mediante experimentos. Por ello, el modelo estándar no prohíbe que estas constantes fundamentales varíen con el tiempo durante la expansión del universo. El problema de estudiar esta posible variación con el tiempo es que requiere utilizar un modelo cosmológico, es decir, asumir la validez de la teoría de la relatividad general de Einstein hasta los primeros instantes de la gran explosión. Bajo esta hipótesis se pueden estudiar muchos constantes fundamentales en el pasado utilizando medidas de alta precisión de las líneas espectrales de los átomos a altos corrimientos al rojo (z>1).
Los más interesantes han sido los resultados de las medidas de la constante de estructura fina α. Para corrimientos al rojo entre 0,2 < z < 3,7 se observa Δα/α = (-0,6 ± 0,1)×10-5, lo que algunos interpretan como una variación lenta en el tiempo de (6,4 ± 1,4)×10-16 al año, mientras otros recalcan que es un valor compatible que la ausencia de variación (John K. Webb et al., ”Search for Time Variation of the Fine Structure Constant,” Phys. Rev. Lett. 82: 884-887, 1999; M. T. Murphy et al., “Further evidence for a variable fine-structure constant from Keck/HIRES QSO absorption spectra,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 345: 609-638, 2003).
También se han medido las variaciones espaciales de Δα/α, apareciendo una estructura de tipo dipolo con amplitud (0,97 ± 0,22)×10-5, en la dirección RA = 17,3 ± 1,0 h y Dec. =−61°± 10°, con una significación estadística de 4,1 σ con respecto a un modelo monopolar (J. K. Webb et al., “Indications of a Spatial Variation of the Fine Structure Constant,” Phys. Rev. Lett. 107: 191101, 2011; Julian A. King et al., “Spatial variation in the fine-structure constant – new results from VLT/UVES,” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 42: 3370-3414, 2012).
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