精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)，用希臘字母α表示，看起來(lái)就像為我們的物理定律提供動(dòng)力的眾多自然常數(shù)之一，就像光速、引力常數(shù)或普朗克常數(shù)一樣。但是這個(gè)數(shù)字有一些如此奇怪和如此引人注目的東西，以至于許多量子力學(xué)的創(chuàng)始人都對(duì)它著迷。

這個(gè)數(shù)字為什么成為學(xué)者們癡迷的有價(jià)值的主題呢？我們先從它的發(fā)現(xiàn)故事開(kāi)始。與許多量子力學(xué)主題一樣，它始于我們觀察電子在原子能級(jí)之間跳躍時(shí)產(chǎn)生的光。這個(gè)過(guò)程導(dǎo)致發(fā)射特定能量的光子，我們以光譜線的形式觀察到。解釋譜線是量子力學(xué)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，也是它最初的巨大成功之一。

首先是用玻爾模型解釋氫線，然后是用薛定諤方程解釋更重的元素。但有一個(gè)問(wèn)題，隨著我們測(cè)量設(shè)備的改進(jìn)，我們看到單條譜線實(shí)際上與計(jì)算值略有偏差，而且每條譜線都顯示為由能量幾乎相同但不完全相同的兩條譜線組成。

沒(méi)有明顯的理由表明這些不同的屬性比率都應(yīng)該是1/137或137的某個(gè)冪。很明顯，這個(gè)數(shù)字試圖告訴我們一些關(guān)于宇宙的重要信息。為了探索它們，讓我們來(lái)談?wù)勸詈稀Ｃ慨?dāng)兩個(gè)粒子彼此靠近時(shí)，它們就有可能發(fā)生相互作用，并且它們可以以多種不同的方式相互作用，我們可以使用費(fèi)曼圖將其可視化。

費(fèi)曼圖用于將粒子以可能發(fā)生的所有不同方式的相互作用的概率相加。這些概率取決于許多因素，例如粒子的位置和動(dòng)量、自旋、電荷、質(zhì)量等。這些因素乘以一種基本概率，得到相互作用的可能性。該基本概率來(lái)自相互作用的耦合常數(shù)或耦合強(qiáng)度，這正是精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的含義：它是電磁力的耦合強(qiáng)度。

事實(shí)上，我們非常幸運(yùn)。這個(gè)常數(shù)決定了原子的大小，值越大意味著電子更接近原子核，使它們結(jié)合得更緊密，參與化學(xué)鍵的能力也降低。較小的值將意味著電子的結(jié)合較不緊密，從而使原子和分子不太穩(wěn)定。據(jù)估計(jì)，如果精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)只有百分之幾的差異，碳就永遠(yuǎn)不會(huì)在恒星內(nèi)部形成，從而使生命變得不可能。

許多物理學(xué)家認(rèn)為，這些常數(shù)是在宇宙開(kāi)始時(shí)隨機(jī)設(shè)定的。令人驚訝的是，它們恰好落在了允許生命形成的正確值上。(www.ws46.com)