Najdôležitejšie číslo na svete je 137. Viete prečo?

Trojka sa odjakživa považuje za magické číslo. To sa však nepáčilo fyzikovi Richardovi Feynmanovi, podľa ktorého sa mágia ukrýva zhruba o 400 čísel ďalej. Feynman totiž tvrdí, že ku skutočným divom dochádza až pri zlomku 1/137 – teda konkrétne 1/137,03599913.

Fyzikom je tento zlomok známy aj ako α, respektíve konštanta jemnej štruktúry. „Odkedy o nej vieme, považujeme ju za záhadu“ píše Feynman v knihe z roku 1985 QED – Nezvyčajná teória svetla a látky . „Každý dobrý teoretický fyzik si toto číslo prilepí na nástenku a premýšľa nad ním.“

Číslo 1/137 je záhadné a nesmierne dôležité zároveň. Popredný astrofyzik Paul M. Sutter v rozhovore pre portál Space vysvetľuje, že konštanta označuje mieru sily interakcie medzi nabitými časticami a elektromagnetickou silou.

„Ak by mala akúkoľvek inú hodnotu, život ako ho poznáme by neexistoval,“ tvrdí Sutter. „Napriek tomu netušíme, odkiaľ pochádza.“

O čísle sa začalo prvýkrát hovoriť v roku 1916, keď naň upozornil fyzik Arnold Sommerfeld, ale v rovniciach sa objavovalo aj desiatky rokov predtým. Fyzici a astrofyzici sa s ním stretávajú v príkladoch pri počítaní rýchlosti svetla či objemu hmoty. Konštanta jemnej štruktúry dohliada doslova na všetko, od najmenšieho atómu vodíka po proces tvorby hviezd.

„V bežnom živote sa všetko točí buď okolo gravitácie, alebo okolo elektromagnetizmu,“ vysvetľuje fyzik z Kalifornskej univerzity Holger Müler v rozhovore pre Quanta Magazine. „Preto je alfa taká dôležitá.“

Konštanty, samozrejme, nie sú pre fyzikov žiadnou novinkou. Písmeno c označuje rýchlosť svetla, G zas prislúcha gravitačnej konštante. Planckovu konštantu, známu vo svete kvantovej fyziky, zas označujeme písmenami h aj ħ. α sa však od týchto príkladov líši niečím, čo na rozdiel od nich nemá.

„Konštanta jemnej štruktúry nezávisí od žiadnych dimenzií alebo jednotkových systémov,“ tvrdí Sutter. „Ostatné konštanty vo fyzike sa takto nesprávajú.“

Ako príklad uveďme rýchlosť svetla. Rýchlym hľadaním na internete zistíte, že je úmerná 299.792.458 metrom za sekundu, respektíve 670.615.200 míľam za hodinu. Rovnako o nej možno povedať, že sa rovná jednému svetelnému roku za rok. Hodnota tejto konštanty teda v skutočnosti nie je konštantná, ale mení sa v závislosti od jednotiek, v akých ju meriame. Konštanta jemnej štruktúry je však celkom bezdimenzionálna, a teda sa za žiadnych okolností nemení.

„Ak by ste stretli mimozemšťana zo vzdialeného hviezdneho systému, len ťažko by ste mu vysvetlili hodnotu rýchlosti svetla,“ vysvetľuje Sutter. „Keď už pochopí, ako fungujú naše čísla, museli by ste mu vysvetliť metre a sekundy. Ale konštanta jemnej štruktúry? Tú pred ním len vysypete z rukáva a on ju pochopí.“

Asi tá najzvláštnejšia vec, aká sa dá o konštante jemnej štruktúry povedať, je, že v skutočnosti ani ona nie je celkom konštantná. Niektorí fyzici sa totiž domnievajú, že dnešná α je o čosi vyššia ako bola v minulosti. Za posledných 6 miliárd rokov sa mala zvýšiť asi o jednu časť zo stotisíc, čo je však dosť na to, aby to zmenilo jej dlhodobé vnímanie. Ak by sme len zmenili číslo 137 na 138 a znížili hodnotu α o 0,00005, stačilo by to na to, aby niektoré hviezdy nedokázali vygenerovať uhlík, a teda ani vytvoriť život ako ho poznáme.

„Je to jedna z najväčších záhad fyziky,“ dodáva Feynman. „Magické číslo, s ktorým sa človek stretáva bez toho, aby ho chápal. Niektorí hovoria, že to číslo napísala 'ruka Boha', a my nevieme, 'ako uchopil ceruzku'.“