利用超新星、类星体与伽马射线暴约束耦合常数变化

狄拉克于1937年根据其大数假说提出了耦合常数变化的猜想。此后，人们不断努力通过多种方法约束其变化。我们简要讨论了用于此目的的几种方法，同时主要关注利用Ia型超新星、类星体和伽马射线暴(GRBs)作为确定宇宙学距离的天体探针。Ia型超新星(SNeIa)被认为是最佳标准烛光，因为其内禀光度可由光变曲线精确确定。然而，它们仅被观测到红移约$z=2.3$处，且大多在$z<1.5$。类星体是宇宙中最亮的非瞬变宇宙源，已被观测到红移$z=7.5$处。某些类型的类星体可被充分校准以用作标准烛光，但其内禀光度的不确定性高于SNeIa。GRBs比类星体更亮，被观测到红移$z=9.4$处。其辐射持续时间为数十毫秒至数分钟，极少数情况达数小时。然而，它们比类星体更难校准为标准烛光。若耦合常数变为动态时标准烛光的内禀光度受到影响该怎么办？本文利用我们早先的发现，即光速c、引力常数G、普朗克常数h和玻尔兹曼常数k的变化相关为$G\thicksim c^{3}\thicksim h^{3}\thicksim k^{3/2}$，且$(\dot{G}/G)_{0}=3(\dot{c}/c)_{0}=(\dot{h}/h)_{0}=1.5 (\dot{k}/k)_{0}=5.4H_{0} =3.90(\pm 0.04)\times 10^{-10} yr^{-1}$，并用SNeIa、类星体和GRBs观测数据予以佐证。此外，我们表明该协变耦合常数模型在将类星体和GRBs用作标准烛光时可能优于标准{\Lambda}CDM模型，并预测GRBs的质量标度为$((1+z)^{1/3}-1)$。