Limits on variability of the fundamental physical constants from radionuclide data and primary nucleosynthesis model
Creators
- 1. FGUP NPO Radievyj Inst. im. V.G. Khlopina, Sankt-Peterburg (Russian Federation)
Description
This article reviews recent work on the possible time variability of coupling constants of the fundamental interactions, such as the fine structure constant α≡e2/hc and the corresponding quantities for the strong and weak interactions. New limits on their time variations have been obtained. Use of separate evaluations for the 187Re half-life by two measurement methods - an analysis of the Re-Os isotopic composition in meteorites and a direct measurement of 187Re specific activity in laboratory - leads to a conclusion that the 187Re decay constant has not increased more than by 10% for 4x109 yr and it has not decreased more than by 4% for the same period. This gives a strict limit on the possible change of the fine structure constant: |dα/αdt|≤l,3x10-15 yr-1 and much weaker limit on the variation of the weak interaction coupling constant: |dαw/αwdt|≤1,3x10-11 yr-1. An analysis of the helium yield within the framework of the primary nucleosynthesis model leads to stronger limitation of the variability of the latter constant: |dαw/αwdt|≤4x10-12 yr-1
Abstract (Russian)
В статье рассмотрено современное состояние проблемы возможного изменения со временем констант связи фундаментальных взаимодействий и на основе недавней экспериментальной и наблюдательной информации получены новые пределы их изменения. Анализ распада долгоживущих радионуклидов позволяет дать ограничения на возможность изменения константы радиоактивного распада с космологическим временем. Особенно чувствителен к изменению физических констант распад 187Re за счет его малой энергии распада. Использование раздельных оценок периода полураспада 187Re по двум методам наблюдения его распада - накоплению 187Os в метеоритах и лабораторным измерениям удельной активности - приводит к выводу, что скорость распада 187Re не увеличилась более, чем на 10% за 4-109 лет и не уменьшилась более, чем на 4% за тот же период времени. Это дает жесткий предел возможного изменения постоянной тонкой структуры: |dα/αdt|≤l,3x10-15 год-1 и значительно более слабый верхний предел для изменения константы связи слабого взаимодействия: |dαw/αwdt|≤1,3x10-11 год-1. Рассмотрение выхода гелия в модели первичного нуклеосинтеза дает более сильное ограничение на изменение константы связи слабого взаимодействия: |dαw/αwdt|≤4x10-12 год-1Additional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- Пределы изменения фундеаментальных физических констант из радионуклидных данных и модели первичного нуклеосинтеза
Publishing Information
- Publisher
- GUP NPO Radievyj Institut im. V.G. Khlopina
- Imprint Place
- Sankt-Peterburg (Russian Federation)
- ISBN
- 5-902231-01-9
- Imprint Title
- Proceedings of Khlopin Radium Institute. Volume X
- Imprint Pagination
- 131 p.
- Journal Page Range
- p. 59-64
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 39092826
- Subject category
- S38: RADIATION CHEMISTRY, RADIOCHEMISTRY AND NUCLEAR CHEMISTRY;
- Descriptors DEI
- ACCURACY; DECAY; HELIUM 4; NUCLEOSYNTHESIS; OSMIUM 187; RHENIUM 187; SENSITIVITY
- Descriptors DEC
- BETA DECAY RADIOISOTOPES; BETA-MINUS DECAY RADIOISOTOPES; EVEN-EVEN NUCLEI; EVEN-ODD NUCLEI; HEAVY NUCLEI; HELIUM ISOTOPES; ISOTOPES; LIGHT NUCLEI; NUCLEI; ODD-EVEN NUCLEI; OSMIUM ISOTOPES; RADIOISOTOPES; RHENIUM ISOTOPES; STABLE ISOTOPES; SYNTHESIS; YEARS LIVING RADIOISOTOPES
Optional Information
- Notes
- 28 refs. Imprint:Trudy Radievogo instituta im. V.G. Khlopina. Tom X