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这个奇怪的数字1/137在物理学中到处显示出来。它意味什么呢?

2022-10-30 21:48阅读:
这个奇怪的数字1/137在物理学中到处显示出来。它意味什么呢?
它有一个更深的意义------还是它只是一个数字呢?
HARD SCIENCE OCTOBER 29, 2022
Tom Hartsfield
这个奇怪的数字1/137在物理学中到处显示出来。它意味什么呢?
Pixabay
关键要点
精细结构常数,一个从量子力学的理论浮现的数字被在实验室实验中测量到大约为1/137
这个稍微的巧合的数字是一个令人兴奋的永恒的源。
虽然它的意义持有一些阴谋,但围绕这个数字的最大的秘密是为什么它如此痴迷物理学家。
理论物理学的科普覆盖平安的幻想过分数1/137
PBS时空公司沉思了它20分钟。《新科学家》夸张的叫它 对生命、宇宙和一切的答案。数字命理学家包括宗教学家都已经被这个数字启发。
说句公道话,科学普及者和数字命理学家一样的人都正在从古怪的物理学家采取他们的线索。各种20世纪的量子理论家关于1/137做出了大胆的猜测、声称和散漫的形而上学推测。其中包括诺贝尔奖得主如沃尔夫冈·泡利、保罗·迪拉克和理查德·费曼。是凡人的我们谁来不同意这些巨人呢?
天才有时错的。费曼是一个自我中心者,他会为引起注意来做任何事并认为了刷他的牙是一种迷信。泡利与卡尔江(荣格)涉足了超心理学、炼金术和数字命理学。也许神秘的1/137------这被称为精细结构常数------落入这个阵营?
不是真的137
让我们从这个精细结构常数(α)的实际是的的开始。按照国家标准和技术研究院,这个数字的最佳测量值是0.0072973525693------加或减0.0000000000011。当你取它的倒数(1除以这个数字)时,结果大约是137(特别的,137.035999084,再一次按照国家标准和技术研究院)。
这样,137的数字命理学意义已经失去了它的一些闪光。实际的数字是137.04(四舍五入)。它不是137。如果你的食品杂货账单出来是137.04美元,你会因为它几乎是137美元兴奋地尖叫吗?可能的不的,而这是一些物理学家和科学普及者正在这里做的。目前也不清楚关于什么是137如此令人兴奋的。它是一个质数,如此这是种酷------但也有很多这样的数字(实际上一个无限的数)。此外,其他的数字可以说是更酷;数字6可能是最酷的。
α到处出现
α的非数字命理学性质是远更有趣的。它是一个自然的在复杂的(和不那么复杂的)的原子、电子和光子模型中蹦出的比例。也许最有趣的是,这个数字没有相关联的单位,因此它不依赖于我们的任意测量系统。
你已经熟悉无单位数字。π约是3.14并代表一个圆的周长对它的直径的比率,也没有单位。它不是3.14米或3.14英寸或3.14个汉堡。它只是3.14α就像那个一样。就像π一样,α出现在各种物理方程中。
但这里是底线:和π一样,α只是一个生命的事实,一个被插进一个方程来计算一个答案的数字,就像计算从一个原子光的发射一样。这个数字本身来自需要来校准量子力学背后的数学来匹配实验的观测。就像一张地图需要一个比例因子来将纸张(或屏幕)上的英寸转换为地面上的英里一样,数学物理理论需要用比例数字来匹配数据。
一些物理学家和科学爱好者正在狩猎一个更深层次的意义,但没有一个。然而,来为意义搜索根本是一个人类的努力,而诡异的数字诱惑我们进入刚好做这个。这可以被某些叫爱丁顿数的东西最佳证明。
爱丁顿数
辉煌的天体物理学家亚瑟·爱丁顿爵士著名的发展了一种理论,建立在靠用2256α(他认为正好是136)的倒数的基础上。他这样描述了它的结果:
我相信在宇宙中有15747724136275002577605653961181555468044717914527116709366231425076185631031296个质子和同样数量的电子
这个物理常数被标榜为爱丁顿数N。按照同为天才的苏伯拉曼·钱德拉塞卡,爱丁顿是如此聪明以致他在横渡大西洋的一次航行中用手在纸上计算了N。后来天文学家用一台计算机重新检查,而爱丁顿让它完全的正确。也就是说他让计算正确了;当然,没有人知道在宇宙中到底有多少个质子。无论质子的真实数量是多少,它没有被任意的乘美丽的数字决定是一个好赌注。
数学不是魔法
这种对奇怪数字的神秘主义是试图来将意义归属到数学的产物,宛如数学本身是存在的支撑基本现实一样。但它不是的。真的,数学在描述宇宙是极端的有效的,部分是因为它的大部分字面上被发明来做这个的。数学一直都有过愤怒的拥护者,他们视它为一种纯粹和抽象的艺术,即便它的大部分历史发展被需要对一些重要的问题来计算一个足够好的答案动机。
这并不是说数学不是令人敬畏的或美丽的。它绝对的能是。数学家弗朗西斯·苏博士描述把握永恒真理的精神体验就像他在数学和宗教中发现的真理一样。但试图在特定的数字背后发现意义是一个徒劳的努力。对1/137没有更深层次的意义,就像对3.14没有更深层次的意义一样。
https://bigthink.com/hard-science/number-137-physics/

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