Работа физиков заключается в том, чтобы заниматься числами, но одно число озадачивает физиков уже более ста лет. Это число 0,00729735256 – примерно 1/137. Это постоянная тонкой структуры. Она встречается повсюду в уравнениях квантовой физики.

Постоянная тонкой структуры, обозначаемая греческой буквой альфа (α), является одной из многих констант природы, на которых основаны законы физики, такие как скорость света, гравитационная постоянная или постоянная Планка. Эти константы могут иметь различные значения в зависимости от того, в какой системе единиц они выражаются. Например, скорость света в вакууме равна 186 000 миль в секунду, но она также равна 300 000 км/с. Однако α – это чистое число, не имеющее единиц измерения.

Нечто странное и притягательное в этом числе заставило многих основателей квантовой механики быть одержимыми им. Поль Дирак, физик-теоретик, считающийся одним из основателей квантовой механики и квантовой электродинамики, назвал его «самой фундаментальной нерешенной проблемой в физике».¹ Даже Ричард Фейнман, лауреат Нобелевской премии по физике 1965 года за вклад в развитие квантовой электроники, всю жизнь размышлял над его загадками. Он заметил, что «все хорошие физики-теоретики вешают это число на стену и беспокоятся из-за него».² Что же такого в этом единственном числе, что делает его предметом пристального внимания эрудитов?

Кроме того, постоянная тонкой структуры задает «количество» электромагнитной силы.³ Чем больше вероятность взаимодействия электрона с электромагнитным полем, тем большее электромагнитное возмущение будет производить каждый электрон. Именно поэтому постоянная тонкой структуры фигурирует в формулах, зависящих от электромагнитной силы. Однако главный вопрос остается открытым: почему α принимает именно такое значение, и почему при таком сочетании других фундаментальных констант получается именно α?

Постоянная тонкой структуры задает размер атомов. Большее значение означает, что электроны будут находиться ближе к ядрам, что сделает их более плотно связанными и менее способными участвовать в химических связях. Меньшее значение означает, что электроны связаны менее плотно, что делает атомы и молекулы менее устойчивыми. Точное значение этого параметра не может быть более важным.

Физики не знают, почему наша Вселенная оказалась именно с таким значением константы тонкой структуры, да и многих других фундаментальных констант. Многие традиционные физики считают, что в начале существования Вселенной эти константы были заданы более или менее случайным образом. Однако было бы удивительно, если бы они достигли именно тех значений, которые позволили сформироваться жизни. Ричард Фейнман, хотя и исповедующий атеизм, поэтично заметил, что «можно сказать, что "рука Бога" написала это число, и мы не знаем, как "он писал это своим карандашом"».⁴

Поскольку об этой константе еще очень много неизвестно, физики лишь приступили к анализу константы тонкой структуры. Однако, учитывая уникальность и сложность этой константы, логично заключить, что наше физическое существование стало результатом не случайных или эволюционных причин, а необычного замысла. По мере развития науки и раскрытия тайн нашей Вселенной ученые продолжают открывать, насколько невероятно сложна и в то же время приспособлена наша Вселенная.

Как гласит Псалом 146:5, «Велик Господь наш, и велика крепость Его, и разум Его неизмерим».