Volume 25: Pages 282-289, 2012

What if the gravitational constant G is not a true constant?

Lakshmi Kantha ^a)

ECAE 117, Engineering Building, Colorado Ave., University of Colorado, Boulder, Colorado 80309-0431, USA and Institute of Marine Sciences, CNR-ISMAR, Arsenale-Tesa 104, Castello 2737/F, I-30122, Venice, Italy

It is universally accepted that there are three fundamental physical constants in the universe, Newton's universal gravitational constant                         , Planck's constant , and the speed of light . The constancy of is built into the existing models of cosmic evolution, including the Big Bang model of the universe. Although there is little doubt that and are universal constants, the same degree of certainty cannot be attributed to . So an interesting question is: What if is not a true constant but is a function of cosmic time? In this short note, we explore the consequences of a nonconstant on the cosmos. The proposed nonconstant model of the cosmos is consistent with modern observations of the cosmic evolution, which strongly support a still-accelerating universe dominated by dark energy, requiring a nonzero cosmological constant in Einstein's Field Equation. Although there is incontrovertible evidence from the Wilkinson microwave anisotropy probe (WMAP) that the universe is very nearly flat, current Big Bang models require the cosmological constant to remain unchanged as the universe expands. The model proposed here allows for a changing and requires the cosmological constant to decrease with cosmic time as the universe expands. In all other aspects, it is consistent with modern observations and existing Big Bang models.

Il est universellement reconnu qu'il ya trois constantes physiques fondamentales dans l'univers, la constante gravitationnelle universelle de Newton, la constante de Planck , et la vitesse de la lumière c. La constance de est intégrée dans les modèles existants de l'évolution cosmique, y compris le modèle du Big Bang de l'univers. Bien qu'il y ait peu de doute que et soient des constantes universelles, le même degré de certitude ne peut être attribué à . Il y a donc une question intéressante: Que faire si n'est pas une vraie constante, mais est une fonction du temps cosmique? Dans cette courte note, nous explorons les conséquences d'un non constant sur le cosmos. Le modèle proposé non constant du cosmos est en accord avec les observations modernes de l'évolution cosmique, qui soutiennent fortement l'idée d'un univers encore dominé par l'accélération de l'énergie sombre, nécessitant une constante cosmologique non-nulle dans l'équation du champ d'Einstein. Bien qu'il y ait des preuves irréfutables de WMAP que l'univers soit presque complètement plat, les modèles actuels du Big Bang requièrent que la constante cosmologique reste inchangée tant que l'univers se dilate. Le modèle proposé ici permet de changer et exige que la constante cosmologique diminue avec le temps cosmique tant que l'univers se dilate. Dans tous les autres aspects, il est cohérent avec les observations modernes et des modèles existants du Big Bang.

Key words: Big Bang Model, Cosmological Constant, Einstein's Field Equation, Newton's Gravitational Constant, Cosmic Evolution, Fundamental Physical Constants, Models of the Universe, Inflation Theory, Nucleosynthesis, Cosmic Microwave Background

Received: July 4, 2011; Accepted: April 12, 2012; Published Online: July 7, 2012

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