Постійна тонка структура
Чому? Спробуємо пояснити. Коли вчені вимірюють будь-яку кількість чого-небудь, вони повинні вказувати використовувані одиниці. Наприклад, швидкість світла становить 186 000 або 300 000 залежно від того, виражається вона в милях в секунду або в кілометрах на секунду. Точно так само ваша вага може становити 150 або 68 залежно від того, вимірюєте ви її у фунтах або кілограмах. Без знання використовуваних одиниць число не має сенсу. Якщо тільки воно не є чистим числом.
Найвідоміший приклад чистого числа можна отримати, об'єднавши три найбільш фундаментальні величини природи: швидкість світла, електричний заряд, переноситься одним електроном, і постійну Планка з квантової механіки. У символах це c, e і h. Складіть їх них формулу: hc / 2πe 2. Вийде число 137.03599913. Якби c, e і h були виміряні вченими де-небудь на Нібіру з використанням своїх одиниць вимірювання, все одно вийшло б 137.03599913. Це цікаве число, отже, є універсальною константою природи. І його вийшло б вивести у будь-якого фізика. З будь-якої планети.
Формула hc/2ºe 2 набула власного імені і символу. Сьогодні вона відома як постійна тонкої структури. І позначається грецькою літерою альфа. Її значення - 1/137.03599913. Це фундаментальна фізична постійна.
Важливе значення
Для чого потрібна? Вона використовується для вимірювання того, наскільки сильно заряджені частинки, такі як електрони, взаємодіють з електромагнітними полями. Ще вона визначає, як швидко збуджений атом випускає фотон. Якби її значення було вдвічі більше, атоми розпадалися б удвічі швидше. Постійна також визначає траєкторію руху зарядженої частинки через електромагнітне поле.
Альфа також визначає характеристики структури світла, що випускається атомами. Коли електрони обертаються навколо атомного ядра, вони створюють магнітні поля. Вони, в свою чергу, взаємодіють з іншими електронами в тому ж атомі, викликаючи тонкі зрушення в їх рівнях енергії. Ці зрушення виявляються в певних довжинах хвиль світла, випромінюваних атомами. Утворюється патерн невеликих «розщеплень» (відсутніх довжин хвиль), відомих як тонка структура. Розмір розщеплення пропорційний, тому він називається постійною тонкою структури. Ця тонка структура спостерігається, наприклад, у світлі Сонця і зірок.
Слабка сила
Альфа також піднімає деякі глибокі теоретичні питання. Якщо порівнювати її з іншою фундаментальною силою, гравітацією, співвідношення між ними буде величезним - близько 10 40.. Така різниця показує слабкість гравітації порівняно з електричними і магнітними силами.
Фізики і космологи давно задаються питанням, звідки взялися ці числа - 1/137.03599913 і 10 40? Чи вони є довільними, чи випливають з якоїсь глибшої теорії Всесвіту?
Вчені вже давно намагаються вивести оріг з існуючих фізичних теорій. Або придумати математичну формулу, яка дасть це значення. Знаменитий астроном Артур Еддінгтон розробляв теорію, яка природним чином пояснила б числа 137, і 10 40. Але його ідеї в кінцевому підсумку ні до чого не привели. У 1969 році молодий швейцарський математик Арманд Вайлер зазначив, що (9/16.200 3) (^/5!) - наближається до 1/137.036, що відповідає значенню, з точністю, відомою в той час. Однак його формула не супроводжувалася будь-якою теорією, яка заслуговує на довіру. І розглядалася як проста цікавість.
Відтоді було зроблено ще кілька спроб пояснити значення лід-нумерології. Але жодна з них не отримала підтримки в спільноті фізиків.
Постійна не постійна
Так чому ж вчені так пильно вивчають питання числа 1/137.03599913? Чи є якась причина, чому він повинен мати саме таке значення, щоб Всесвіт функціонував саме так, як зараз? Припустимо, що якимось чарівним чином ми прокинулися завтра, і раптово зрозуміли, що він прийняв значення 1/138. Чи буде це мати велике значення для нас?
Кілька років тому з'явився новий погляд на озвучене вище питання. Джон Вебб і його колеги з Університету Нового Південного Уельсу провели дослідження тонкої структури у спектральних лініях надзвичайно віддалених астрономічних об'єктів. Дані, проаналізовані Веббом, дозволили виміряти величину в мільярдах світлових років від нас. І завдяки кінцевій швидкості світла мільярди років тому.
Те, що виявили дослідники, загрожує перевернути світ теоретичної фізики з ніг на голову. З'ясувалося, що він має дещо різні значення в різних частинах Всесвіту. Це говорить про те, що постійна тонкої структури не є константою. А навпаки - змінюється залежно від космологічних відстаней і часів.
Хоча переписувати підручники занадто рано, перспектива того, що одне з критичних чистих чисел природи може виявитися змінним, породила значні суперечності.
Якби Джеймс Джинс був живий сьогодні, він міг би зробити висновок, що Бог цілком може бути хорошим математиком. Але з причудами.
Підсумок
Якщо порахувати всі волосини в бороді Анатолія Вассермана, отримане число розділити на 43657766, помножити на 1563, додати 1888722 і відняти 229585611, то вийде число 666. Задумайтеся про це...
