数字 1/137 长期以来被视为物理学中最神秘和重要的常数之一，称为精细结构常数（记作 α）。这个无量纲的数字，近似等于0.007297，在我们理解电磁力（支配带电粒子之间相互作用的力）中起着关键作用。精细结构常数的数学定义为：
α = e² / (4πε₀ħc)
其中：
- e 是基本电荷（约为 1.602 × 10⁻¹⁹ 库仑），
- ε₀ 是自由空间的电容率（约为 8.854 × 10⁻¹² F/m），
- ħ 是约化普朗克常数（约为 1.055 × 10⁻³⁴ J·s），
- c 是真空中的光速（约为 3.00 × 10⁸ m/s）。
这个公式表明，α 是一个无量纲量，这意味着它没有单位，并且无论使用何种测量系统，其值都是恒定的。这一特性使其与其他基本常数（如光速或引力常数）区别开来，因为后者具有特定的单位。
精细结构常数最早由物理学家阿诺德·索末菲于1916年提出，他在研究原子光谱时发现了这一常数。它源于他对量子力学的研究，并被发现对于解释原子的精细结构（由于相对论效应和电子自旋导致的能级小分裂）至关重要。
理查德·费曼曾著名地指出，1/137 是一个“魔法数字”，在物理学中随处可见，强调了它的基本性质。尽管它的重要性不言而喻，但科学家们一直难以从第一原理推导出其值或理解为何它具有这个特定的数值形式。
精细结构常数量化了带电粒子之间电磁相互作用的强度。它支配着以下现象：
- 原子中电子的行为，
- 光与物质的散射，
- 原子的发射和吸收光谱。
例如，在量子电动力学（QED）中，这一理论描述了光与物质之间的相互作用，α 作为耦合常数，决定了光子发射或吸收电子的可能性。
α 的值对原子结构和化学反应有深远影响。如果 α 的值显著不同：
- 原子的大小将会改变，
- 化学反应将会被改变，
- 核过程可能会表现出不可预测性。
这样的变化将使我们所知的生命变得不可能。例如，如果 α 更大，电子将更靠近原子核轨道，这会导致更强的电磁力，可能会破坏原子结构。
数字 1/137 不仅出现在原子物理学中，还在多个领域中出现：
- 量子力学：涉及粒子相互作用的计算。
- 宇宙学：影响星体形成和星系演化理论。
- 固态物理：影响导电性和磁性的性质。
研究人员注意到，这个数字经常在涉及电磁辐射的过程中出现——这表明光与物质之间存在深刻联系。
除了科学意义之外，1/137 还吸引了神秘主义者和哲学家的想象。一些解释认为，它代表着科学与精神之间的桥梁。例如：
在卡巴拉传统中，数字通常被赋予神秘含义，因此137与启蒙和连接更高真理有关。
卡尔·荣格探讨了数字与心理原型之间的联系，认为这样的常数可能反映了更深层次的宇宙模式。
尽管对精细结构常数进行了广泛研究，但其起源仍然难以捉摸。物理学家们继续探索是否可以从更基本的原则推导出1/137 的值，或者它是否只是我们宇宙一个奇特特征。
现代实验技术使得物理学家能够以惊人的精度测量α。目前估计其值约为：
α ≈ 0.0072973525693
这种高精度强调了其在理论框架中的重要性，但也引发了关于为何它保持这个特定值的问题。
解释或推导精细结构常数值的努力导致了各种假设：
- 弦理论：一些物理学家提出像α这样的常数可能源自弦理论框架内更深层次的对称性。
- 多重宇宙理论：其他人推测，不同区域的多重宇宙可能表现出不同的基本常数值，而我们的宇宙则被微调以适合生命存在。
数字 1/137 提醒我们，自然界中固有之美与复杂性。随着科学家们继续研究其在各个领域中的影响，从粒子物理到宇宙学，这一神秘常数所带来的吸引力依然存在。