科学家找到了连接宇宙力量的“魔法数字”

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物理学家以巨大的准确性确定了所谓的“魔术数字”的价值,并认为像理查德·费曼(Richard Feynman)这样的著名科学家在物理学中最伟大的奥秘之一。精细结构常数(用希腊语α表示“ alpha”)显示了电子和质子等基本颗粒之间的电磁力的强度,并用于与物质和光有关的配方中。

这个没有单位和尺寸的纯数字是标准物理模型的工作的关键。科学家能够提高其精度2.5次或每万亿美元(P.P.T.),确定常数为α= 1/137.03599920611(最后两位数字仍然不确定)。

正如研究人员在论文中写的那样,以显着的精确性来指出精细结构常数不仅是一项复杂的事业,而且具有至关重要的重要性“因为标准模型预测与实验观察之间的差异可能会提供新物理学的证据。”为基本常数获得非常精确的价值可以帮助做出更准确的预测并打开新的路径和颗粒,因为物理学家希望与他们的科学调和,因为他们仍然不完全了解暗物质,暗能量和差异在物质和反物质之间。

精细结构常数于1916年首次引入,描述了光和带电基本颗粒(如电子和穆斯)之间的电磁相互作用的强度。以这种准确性确认常数,进一步巩固了基于物理标准模型的计算。其他结论也源于这一知识,就像电子没有子结构并且确实是基本粒子的事实一样。如果可以进一步分解,它将表现出一个不符合观察到的磁性时刻。较大物体与较小物体的比例与“低能物质的物理学 – 原子,分子,化学,生物学”中出现。令人惊讶的是,“这些比率往往是精细结构常数的力量,”他补充说。

测量精细结构常数的过程涉及从激光器发出的光束,从而导致原子后退。红色和蓝色分别表示光波的峰值和槽。信用:自然

对于新的测量,由SaïdaGuellati-Khélifa领导的四名物理学家在巴黎的Kastler Brossel实验室领导,使用了Matter-Wave干涉法。这种方法涉及叠加电磁波以引起干扰模式,然后对此进行研究以获取新信息。在特定的实验中,要获得新的高结构恒定值,科学家将激光束定向在超冷的Rubidium原子上,以使其在吸收和发射光子时后坐力。通过测量后坐力的动能,科学家推断了原子质量,然后用来找出电子质量。在下一步中发现了常数α,取自电子质量和氢原子的结合能,该氢原子的结合能是通过光谱法到达的。查看《自然》杂志上发表的新论文。

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