第五百七十三章 精细结构

们很快就计算发现，如果电子在椭圆轨道上绕原子核旋转，其速度将不同于在圆形轨道上的电子。

如果再考虑电子运动的相对论效应，那么椭圆轨道与圆周轨道之间的能量差很小，而这个能量差似乎正好对应两条谱线的能量差。

索末菲已经思考这个问题很久，顺势引入了新的量子数，准确说是三个：轨道方向量子数、轨道形状量子数、自选方向量子数。

更通俗的理解就是量化了轨道的形状。

除此以外，算着算着，索末菲算出了一个奇怪的东西，他立刻叫来李谕：“我似乎发现了一个蹊跷的东西，你看！”

李谕只扫了一眼其中的“1/136”就知道是什么：“精细结构常数。”

“精细结构常数？”

索末菲一愣，转念一想，李谕在《分形与混沌》中就写到过“精细结构”这个词语，用一下似乎没什么不妥。而且他们研究的分裂谱线，正是氢原子光谱的精细结构。

“我赞同这个名字，”索末菲说，“非常神奇的是，它竟然没有量纲，也就是个没有单位的纯数字，这该如何解释？”

索末菲的问题问住李谕了。

在此后经过更加细致的计算后，精细结构常数约等于1/137。

按照最基本的理解，精细结构常数就是氢原子基态电子的速度v除以光速的数值。

不过后来学界又发现这个数字贼神奇，仿佛是宇宙的一个彩蛋，出现在量子理论的很多地方。

比如最典型的电磁耦合，人们发现电磁相互作用的强弱是强力的1/137。

换句话说，精细结构常数决定了电磁力的强弱，也就决定了原子、分子的性质。这个常数太大或者太小，原子分子或许都不会形成。

正因如此，量子电动力学中用精细结构常数表明电子和电磁场之间的相互作用强弱。

这相当神奇。

精细结构常数上百年来困扰了许多优秀的物理学家与数学家。

狄拉克曾说：“这个数字是物理学中最基本的未解之谜。”

泡利说：“当我死后，我问上帝的第一个问题将是：精细结构常数的意义是什么？”

泡利临终住院的病房号正好是137号。

（上帝：你先排队，那边希尔伯特还想问黎曼猜想有没有被证明了哪！）

可惜的是，直到李谕穿越前，人们也没能搞明白精细结构常数。

乃至物理学家已经暂时放弃思考这个问题，而是转而思考这个数字会不会随着时间变化。

不过这个问题更可怕：要是电磁力的耦合常数随着时间变化，那么万有引力常数（即引力的耦合常数）会不会变？

这些东西要是随着时间变化，绝大部分的物理理论绝对都要重新修正。

因为现代物理学大厦说白了就是建立在这些常数不变的前提下。

已经不是两朵乌云那么简单了，而是一颗灭世陨石。

细思极恐啊！

对了，2018年阿提亚爵士声称证明了黎曼猜想，用的就是精细结构常数，证明过程只有一两页纸……

但这事很有争议。

总之就是索末菲发现了一个不得了的东西。

李谕说：“咱们现在只能一点点解决问题，这件事就留给其他人解决吧。”

索末菲说：“也好！我花几天整理出论文，会将先生作为第二作者。”

李谕笑道：“没有必要。”

索末菲说：“至少你是命名者。”

李谕耸耸肩，也不是什么大不了的事情。

——

研讨会暂时告一段落，可算能够再喘口气。

爱因斯坦建议说：“最近慕尼黑正在举办一场画展，据说尺度有点……哈哈。”

李谕心领神会：“去看看！”

德国虽然在美术方面相比其他几个欧洲国家弱了点，不过慕尼黑的艺术氛围还是很好的。

前往画展的路上，李谕与一个戴着帽子的人擦肩而过，忍不住站住脚，心中一惊：列宁？

李谕回头看去，他的身影已渐渐消散在人群中。

爱因斯坦拍了拍李谕的肩膀：“你在看什么？”

“没什么，”李谕转头说，“继续赶路。”

画展的内容主要是人物画，而且素描部分相当有“味道”。

李谕假装很懂的样子：“艺术啊！真是艺术！”

爱因斯坦问道：“听说你买过一些画作，怎么今天没有出手？”

李谕说：“刚才我看到路上有许多摆着小摊卖画的，他们的价格要便宜得多。”

爱因斯坦说：“我也觉得画展太贵了，还是去摊位看看。”

李谕问道：“你想买画？”

“送人。”