這個常數(shù)用希臘字母α表示，它是一個無量綱數(shù)，無論選用什么制式的單位它都有相同的值——大約1/137。表面上看它沒有什么特別之處，但其實它的精確值非常重要。一些研究表明，如果它的數(shù)值偏離4%，那么我們就不復(fù)存在，因為恒星將無法聚變產(chǎn)生碳和氧，這也是有些人相信宇宙為生命進行微調(diào)的原因。

這個常數(shù)在物理學(xué)中似乎無處不在，但是它的值目前還不能從任何理論中直接預(yù)測出來，它是我們必須在宇宙中通過實驗測量的基本常數(shù)之一。它是我們手動插入粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的參數(shù)之一，這可以使該理論更好地工作。一些科學(xué)家甚至提出了137的神秘意義，因為它也在宇宙的其他地方出現(xiàn)。

首先，它可以寫成兩個能量的比值：克服相距為d的兩個電子的靜電排斥所需的能量比上波長為λ的光子的能量。另一種排列方法會得到更容易理解的比例：經(jīng)典軌道中電子的速度與光速之比。換句話說，在經(jīng)典的原子模型中，電子繞軌道運動的速度大約是光速的1/137。但是，這種理解存在于玻爾的原子模型中，隨著薛定諤方程的提出和對量子力學(xué)的深入了解，我們知道電子是一個帶負(fù)電的概率云。

精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)怎么產(chǎn)生的

1912年，尼爾斯·玻爾提出了一個原子模型，其中電子繞原子核運動，就像太陽系中的行星繞太陽運動一樣。但兩者不同的是，玻爾提出電子只能占據(jù)與普朗克常數(shù)成比例的某些能級，他把這些能級稱之為原子軌道。換句話說，這些軌道中電子的能量被量子化了。當(dāng)電子從較高的軌道轉(zhuǎn)移到較低的軌道時，它們以光子的形式釋放能量；當(dāng)它們從較低的軌道移動到較高的軌道時，它們會吸收能量。玻爾的原始方程如下圖，他的方程指出，能量取決于量子數(shù)n，也就是電子所在的軌道。

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該模型解決了經(jīng)典物理中的幾個問題，并有助于我們目前對量子力學(xué)的理解。但它未能精確再現(xiàn)原子發(fā)出光的實驗結(jié)果，它只是根據(jù)主軌道來預(yù)測原子的結(jié)構(gòu)，沒有考慮到電子的自旋或相對論效應(yīng)。阿諾德·索末菲能夠證明，原子存在更精細(xì)的結(jié)構(gòu)：具有亞軌道，并引入了一個參數(shù)：電子速度與光速之比。他引入了精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)，更準(zhǔn)確地描述了原子能量發(fā)射的觀測結(jié)果。

為什么精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)如此重要

α值會隨著能量條件的變化而變化，這就是量子電動力學(xué)理論所表明的耦合。在宇宙溫度接近絕對零的的時候，它確實非常接近1/137。但是在10^15開爾文這樣的高溫之下（宇宙大爆炸時期出現(xiàn)的溫度），科學(xué)家認(rèn)為α的值應(yīng)該為1/127或更大。

許多人認(rèn)為α值有神秘的意義，因為它也出現(xiàn)在宇宙的其它地方。例如，目前我們的宇宙大約有137億年的歷史。