ललित-संरचना स्थिर

भौतिकी में, ठीक-संरचना स्थिरांक, जिसे सोमरफेल्ड स्थिरांक के रूप में भी जाना जाता है, जिसे आमतौर पर निरूपित किया जाता है $α$ (अल्फा), एक आयाम रहित भौतिक स्थिरांक है जो प्राथमिक आवेशित कणों के बीच विद्युत चुम्बकीय संपर्क की शक्ति को मापता है।

यह एक आयाम रहित मात्रा है, जो उपयोग की जाने वाली इकाइयों की प्रणाली से स्वतंत्र है, जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के साथ प्राथमिक चार्ज ई के युग्मन की ताकत से संबंधित है, सूत्र द्वारा $4πε0ħcα = e2$. इसका संख्यात्मक मान लगभग है 0.00729735 ≃ $0.007$, की सापेक्ष अनिश्चितता के साथ स्थिरांक का नाम अर्नोल्ड सोमरफेल्ड द्वारा रखा गया था, जिन्होंने इसे 1916 में पेश किया था परमाणु के बोहर मॉडल का विस्तार करते समय। $α$ हाइड्रोजन परमाणु की वर्णक्रमीय रेखाओं की बारीक संरचना में अंतराल की मात्रा निर्धारित की, जिसे 1887 में अल्बर्ट ए. माइकलसन और एडवर्ड डब्ल्यू मॉर्ले द्वारा सटीक रूप से मापा गया था।

परिभाषा
अन्य मूलभूत भौतिक स्थिरांकों के संदर्भ में, $1⁄α$ के रूप में परिभाषित किया जा सकता है: $$\alpha = \frac{e^2}{2 \varepsilon_0 h c} = \frac{e^2}{4 \pi \varepsilon_0 \hbar c} ,$$ कहाँ पे
 * $α$ प्राथमिक शुल्क है ;
 * $1⁄137.0360$ प्लैंक स्थिरांक है ;
 * $$ घटी हुई प्लैंक स्थिरांक है, $α$
 * $9$ प्रकाश की गति है ;
 * $α$$e$ विद्युत स्थिरांक है.

एसआई आधार इकाइयों की 2019 की पुनर्परिभाषा के बाद से, इस सूची में एकमात्र मात्रा जिसका इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में सटीक मान नहीं है, वह विद्युत स्थिरांक है।

इकाइयों की वैकल्पिक प्रणाली
इलेक्ट्रोस्टैटिक cgs सिस्टम कूलम्ब स्थिरांक सेट करता है $ħ = h/2π$, जैसा कि आमतौर पर पुराने भौतिकी साहित्य में पाया जाता है, जहां सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक की अभिव्यक्ति बन जाती है $$\alpha = \frac{ e^2 }{\hbar c} .$$ एक गैर-आयामी प्रणाली प्राकृतिक इकाइयां सेट करती है $$\ \varepsilon_0 = c = \hbar = 1\ ,$$ जहां सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक के लिए व्यंजक बन जाते हैं $$ \alpha = \frac{e^2}{4 \pi} .$$ जैसे, ठीक-संरचना स्थिरांक प्राथमिक आवेश का निर्धारण (या निर्धारित) मात्र एक मात्रा है: $ke = 1$ आवेश की ऐसी प्राकृतिक इकाई के संदर्भ में।

हार्ट्री परमाणु इकाइयों की प्रणाली में, जो सेट करता है $e = √4πα ≈ 0.303$, सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक के लिए व्यंजक बन जाता है $$\alpha = \frac{1}{c} .$$

नाप
2018 CODATA के अनुशंसित मूल्य $e = me = ħ = 4πε0 = 1$ है

इसकी एक सापेक्ष मानक अनिश्चितता है यह मान के लिए $α$ देता है $h$$ħ$ = 4π × $c$, 3.6 मानक विचलन अपने पुराने निर्धारित मान से दूर, लेकिन माध्य के साथ पुराने मान से केवल 0.54 भाग प्रति बिलियन का अंतर है।

ऐतिहासिक रूप से ठीक-संरचना स्थिरांक के गुणात्मक व्युत्क्रम का मान अक्सर दिया जाता है। 2018 कोडाटा अनुशंसित मूल्य है

जबकि का मूल्य $ε$ इसकी किसी भी परिभाषा में दिखाई देने वाले स्थिरांक के अनुमानों से निर्धारित किया जा सकता है, क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स (QED) का सिद्धांत मापने का एक तरीका प्रदान करता है $0$ सीधे क्वांटम हॉल प्रभाव या इलेक्ट्रॉन के विषम चुंबकीय क्षण का उपयोग करना। अन्य विधियों में एटम इंटरफेरोमेट्री में ए.सी. जोसेफसन प्रभाव और फोटॉन रिकॉइल शामिल हैं। के मूल्य के लिए सामान्य सहमति है $0.007$, जैसा कि इन विभिन्न तरीकों से मापा जाता है। 2019 में पसंदीदा तरीके परमाणु इंटरफेरोमेट्री में इलेक्ट्रॉन विषम चुंबकीय क्षणों और फोटॉन रिकॉइल के माप हैं। क्यूईडी का सिद्धांत इलेक्ट्रॉन के जी-कारक (भौतिकी) और ठीक-संरचना स्थिरांक के बीच संबंध की भविष्यवाणी करता है $µ$ (इलेक्ट्रॉन के चुंबकीय क्षण को जी-फैक्टर (भौतिकी)|इलेक्ट्रॉन भी कहा जाता है $0$-कारक $α = e2⁄4πε0ħc$). का सबसे सटीक मान $1 H.m-1$ प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त (2012 तक) के माप पर आधारित है $α$ एक-इलेक्ट्रॉन तथाकथित क्वांटम साइक्लोट्रॉन उपकरण का उपयोग करके, साथ में QED के सिद्धांत के माध्यम से एक गणना के साथ जिसमें शामिल है $α$ दसवें क्रम के फेनमैन आरेख:

यह माप $α$ की एक सापेक्ष मानक अनिश्चितता है $α$. यह मूल्य और अनिश्चितता नवीनतम प्रयोगात्मक परिणामों के समान ही हैं। 2020 के अंत तक प्रायोगिक मूल्य के और परिशोधन को मूल्य देते हुए प्रकाशित किया गया था

की सापेक्ष सटीकता के साथ $α$, जिसमें पिछले प्रायोगिक मूल्य से महत्वपूर्ण विसंगति है।

भौतिक व्याख्या
ठीक-संरचना स्थिरांक, $g$, की कई भौतिक व्याख्याएँ हैं। $α$ है:

जब गड़बड़ी सिद्धांत (क्वांटम यांत्रिकी) को क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स पर लागू किया जाता है, तो भौतिक परिणामों के लिए परिणामी अनुदारक विस्तार को पावर श्रृंखला के सेट के रूप में व्यक्त किया जाता है $12,672$. क्योंकि $137.036$ एक से बहुत कम है, की उच्च शक्तियाँ $α$ जल्द ही महत्वहीन हो जाते हैं, इस मामले में गड़बड़ी सिद्धांत को व्यावहारिक बनाते हैं। दूसरी ओर, क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स में संबंधित कारकों का बड़ा मूल्य मजबूत परमाणु बल से जुड़ी गणनाओं को बेहद कठिन बना देता है।

ऊर्जा पैमाने के साथ भिन्नता
क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स में, विद्युत चुम्बकीय युग्मन के अंतर्गत अधिक गहन क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत, पुनर्सामान्यीकरण समूह यह निर्धारित करता है कि कैसे प्रासंगिक ऊर्जा पैमाने में वृद्धि के साथ विद्युत चुम्बकीय संपर्क की ताकत लॉगरिदमिक रूप से बढ़ती है। सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक का मान $2.5$ इलेक्ट्रॉन द्रव्यमान के ऊर्जा पैमाने से जुड़े इस युग्मन के देखे गए मूल्य से जुड़ा हुआ है: इलेक्ट्रॉन इस ऊर्जा पैमाने के लिए एक निचली सीमा है, क्योंकि यह (और पॉज़िट्रॉन) सबसे हल्का आवेशित वस्तु है जिसका क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स # Renormalizability में योगदान कर सकता है चल रहा है। इसलिए, $137.036$ शून्य ऊर्जा पर ठीक-संरचना स्थिरांक का स्पर्शोन्मुख मान है। उच्च ऊर्जा पर, जैसे कि Z बोसॉन का पैमाना, लगभग 90 GeV, एक युग्मन स्थिरांक #QED और लैंडौ पोल एक प्रभावी उपाय करता है $8.1$ ≈ 1/127. जैसे-जैसे ऊर्जा का पैमाना बढ़ता है, मानक मॉडल में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरैक्शन की ताकत अन्य दो मूलभूत इंटरैक्शन के करीब पहुंच जाती है, जो कि भव्य एकीकरण सिद्धांतों के लिए महत्वपूर्ण विशेषता है। यदि क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स एक सटीक सिद्धांत था, तो ठीक-संरचना स्थिरांक वास्तव में लैंडौ पोल के रूप में जानी जाने वाली ऊर्जा पर विचलन करेगा - यह तथ्य क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स की संगति को विचलित करने वाले विस्तार से परे है।

इतिहास
1887 में अल्बर्ट ए. माइकलसन और एडवर्ड डब्ल्यू. मॉर्ले द्वारा हाइड्रोजन परमाणु स्पेक्ट्रम के सटीक माप के आधार पर, अर्नोल्ड सोमरफेल्ड ने अण्डाकार कक्षाओं और वेग पर द्रव्यमान की सापेक्षतावादी निर्भरता को शामिल करने के लिए बोह्र मॉडल का विस्तार किया। उन्होंने 1916 में फाइन-स्ट्रक्चर स्थिरांक के लिए एक शब्द पेश किया। सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक की पहली भौतिक व्याख्या $α$ सापेक्षिक बोह्र परमाणु की पहली गोलाकार कक्षा में इलेक्ट्रॉन के वेग के अनुपात के रूप में निर्वात में प्रकाश की गति के अनुपात के रूप में था। समतुल्य रूप से, यह एक बंद कक्षा के लिए सापेक्षता द्वारा अनुमत न्यूनतम कोणीय गति और क्वांटम यांत्रिकी द्वारा इसके लिए अनुमत न्यूनतम कोणीय गति के बीच का भागफल था। यह सोमरफेल्ड के विश्लेषण में स्वाभाविक रूप से प्रकट होता है, और विभाजन या ठीक संरचना के आकार को निर्धारित करता है | हाइड्रोजनिक लाइमैन श्रृंखला की ठीक संरचना। 1928 में पॉल डिराक के रैखिक सापेक्षतावादी तरंग समीकरण तक इस स्थिरांक को महत्वपूर्ण नहीं देखा गया था, जिसने सटीक सूक्ष्म संरचना सूत्र दिया था। क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स (QED) के विकास के साथ इसका महत्व $1⁄α$ एक स्पेक्ट्रोस्कोपिक घटना से विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के लिए एक सामान्य युग्मन स्थिरांक तक विस्तृत हो गया है, जो इलेक्ट्रॉनों और फोटॉनों के बीच बातचीत की ताकत का निर्धारण करता है। शब्द $g_{e}$ क्यूईडी के अग्रदूतों में से एक, जूलियन श्विंगर की समाधि पर उकेरा गया है, जो विषम चुंबकीय द्विध्रुव क्षण की उनकी गणना का जिक्र करता है।

माप का इतिहास

 * {| class="wikitable"

! Date ! $g_{e}$ ! $1⁄α$ ! Sources उपरोक्त तालिका में CODATA मानों की गणना अन्य मापों के औसत द्वारा की जाती है; वे स्वतंत्र प्रयोग नहीं हैं।
 * + Successive values determined for the fine-structure constant
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 * 0.007297351(11)
 * 137.03602(21)
 * CODATA 1969
 * 1973
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 * 137.03612(15)
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 * 1987 Jan
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 * 1998
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 * Kinoshita
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 * CODATA 2002
 * 2007 Jul
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 * Gabrielse (2007)
 * 2008 Jun 2
 * 0.0072973525376(50)
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 * CODATA 2006
 * 2008 Jul
 * 0.0072973525692(27)
 * 137.035999084(51)
 * Gabrielse (2008), Hanneke (2008)
 * 2010 Dec
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 * 2011 Jun
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 * 0.0072973525664(17)
 * 137.035999139(31)
 * CODATA 2014
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 * 137.035999150(33)
 * Aoyama et al. (2017)
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 * 0.0072973525713(14)
 * 137.035999046(27)
 * Parker, Yu, et al. (2018)
 * 2019 May 20
 * 0.0072973525693(11)
 * 137.035999084(21)
 * CODATA 2018
 * 2020 Dec 2
 * 0.0072973525628(6)
 * 137.035999206(11)
 * Morel et al. (2020)
 * }
 * 2018 Dec 12
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 * 137.035999046(27)
 * Parker, Yu, et al. (2018)
 * 2019 May 20
 * 0.0072973525693(11)
 * 137.035999084(21)
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 * 0.0072973525628(6)
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 * Morel et al. (2020)
 * }
 * 137.035999206(11)
 * Morel et al. (2020)
 * }

संभावित समय-भिन्नता
भौतिकविदों ने विचार किया है कि क्या ठीक-ठाक स्थिरांक वास्तव में स्थिर है, या क्या इसका मूल्य स्थान और समय के साथ भिन्न होता है। एक भिन्न $α$ भौतिक ब्रह्मांड विज्ञान और खगोल भौतिकी में समस्याओं को हल करने के तरीके के रूप में प्रस्तावित किया गया है। कण भौतिकी के मानक मॉडल से परे जाने के लिए स्ट्रिंग सिद्धांत और अन्य प्रस्तावों ने सैद्धांतिक रुचि को स्वीकार किया है कि क्या स्वीकृत भौतिक स्थिरांक (न केवल $d$) वास्तव में भिन्न होते हैं।

नीचे दिए गए प्रयोगों में, $1⁄α$ में परिवर्तन को दर्शाता है $d$ समय के साथ, जिसकी गणना की जा सकती है $c$prev − $α$now. यदि ठीक-ठाक स्थिरांक वास्तव में एक स्थिरांक है, तो किसी भी प्रयोग को यह दिखाना चाहिए
 * $$\frac{\ \Delta \alpha\ }{\alpha} \overset{\underset{\mathsf{~def~}}{}}{=}  \frac{\ \alpha _\mathrm{prev}-\alpha _\mathrm{now}\ }{\alpha_\mathrm{now}} = 0 ~,$$

या शून्य के करीब जितना प्रयोग माप सकता है। शून्य से दूर कोई भी मान इसका संकेत देगा $α$ समय के साथ बदलता है। अब तक, अधिकांश प्रायोगिक डेटा के अनुरूप है $α$ स्थिर होना।

परिवर्तन की पिछली दर
यह परीक्षण करने वाले पहले प्रयोगकर्ता कि क्या सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक वास्तव में भिन्न हो सकते हैं, ने ओक्लो प्राकृतिक परमाणु विखंडन रिएक्टर में दूरस्थ खगोलीय पिंडों की वर्णक्रमीय रेखाओं और रेडियोधर्मी क्षय के उत्पादों की जांच की। उनके निष्कर्ष इन दो अलग-अलग स्थानों और समयों के बीच ठीक-ठाक संरचना में कोई भिन्नता नहीं होने के अनुरूप थे। 21वीं सदी की शुरुआत में बेहतर तकनीक ने के मूल्य की जांच करना संभव बना दिया $α$ बहुत बड़ी दूरी पर और बहुत अधिक सटीकता के साथ। 1999 में, न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय के जॉन के. वेब के नेतृत्व में एक टीम ने पहली बार भिन्नता का पता लगाने का दावा किया। $α$. केक दूरबीन और लाल शिफ्ट पर 128 कैसर के डेटा सेट का उपयोग करना $λ = 2πd$, वेब एट अल। पाया गया कि उनका स्पेक्ट्रा में मामूली वृद्धि के अनुरूप था $α$ पिछले 10–12 बिलियन वर्षों में। विशेष रूप से, उन्होंने पाया
 * $$\frac{\ \Delta \alpha\ }{\alpha} \overset{\underset{\mathsf{~def~}}{}}{=}  \frac{\ \alpha _\mathrm{prev}-\alpha _\mathrm{now}\ }{\alpha_\mathrm{now}} =  \left(-5.7\pm 1.0 \right) \times 10^{-6} ~.$$

दूसरे शब्दों में, उन्होंने मान को कहीं बीच में मापा $α$ और $Z$. यह एक बहुत छोटा मान है, लेकिन त्रुटि पट्टियों में वास्तव में शून्य शामिल नहीं होता है। यह परिणाम या तो इंगित करता है $v$ स्थिर नहीं है या प्रायोगिक त्रुटि का कोई हिसाब नहीं है।

2004 में, बहुत बड़ा टेलीस्कोप का उपयोग करते हुए चांद और अन्य द्वारा 23 अवशोषण प्रणालियों के एक छोटे से अध्ययन में कोई औसत दर्जे का बदलाव नहीं पाया गया:
 * $$ \frac{\Delta \alpha}{\alpha_\mathrm{em}}\ =\ \left(-0.6\pm 0.6\right) \times 10^{-6}~.$$

हालांकि, 2007 में चंद एट अल की विश्लेषण पद्धति में साधारण खामियों की पहचान की गई, जिससे उन परिणामों को खारिज कर दिया गया। किंग एट अल। निर्धारित करने के लिए UNSW समूह द्वारा उपयोग किए गए एल्गोरिथम की जांच करने के लिए मार्कोव चेन मोंटे कार्लो विधियों का उपयोग किया है $c$ क्वासर स्पेक्ट्रा से, और पाया है कि एल्गोरिदम सही अनिश्चितताओं और अधिकतम संभावना अनुमानों का उत्पादन करता प्रतीत होता है $Z$ विशेष मॉडलों के लिए। इससे पता चलता है कि सांख्यिकीय अनिश्चितताएं और सर्वोत्तम अनुमान $α$ वेब एट अल द्वारा कहा गया। और मर्फी एट अल। मजबूत हैं।

लैमोरॉक्स और टॉर्गर्सन ने 2004 में ओक्लो प्राकृतिक परमाणु विखंडन रिएक्टर से डेटा का विश्लेषण किया और निष्कर्ष निकाला कि $α$ पिछले 2 अरब वर्षों में 45 भागों प्रति बिलियन से बदल गया है। उन्होंने दावा किया कि यह खोज शायद 20% के भीतर सटीक थी। सटीकता प्राकृतिक रिएक्टर में अशुद्धियों और तापमान के अनुमानों पर निर्भर है। इन निष्कर्षों को सत्यापित किया जाना है। 2007 में, उरबाना-शैंपेन में इलिनोइस विश्वविद्यालय के खत्री और वांडेल्ट ने महसूस किया कि प्रारंभिक ब्रह्मांड के तटस्थ हाइड्रोजन में हाइड्रोजन लाइन|21 सेमी हाइपरफाइन संक्रमण ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण में एक अद्वितीय अवशोषण रेखा छाप छोड़ता है। उन्होंने के मूल्य को मापने के लिए इस प्रभाव का उपयोग करने का प्रस्ताव दिया $α$ पहले सितारों के बनने से पहले के युग के दौरान। सिद्धांत रूप में, यह तकनीक 1 भाग की भिन्नता को मापने के लिए पर्याप्त जानकारी प्रदान करती है $α$ (वर्तमान क्वासर बाधाओं से बेहतर परिमाण के 4 आदेश)। हालाँकि, जिस बाधा पर रखा जा सकता है $α$ प्रभावी एकीकरण समय पर दृढ़ता से निर्भर है, जैसा कि जा रहा है $1⁄137.03600$. यूरोपियन निम्न-आवृत्ति सारणी (LOFAR)LOFAR) रेडियो दूरबीन केवल विवश करने में सक्षम होगा $α$ लगभग 0.3%। एकत्रित क्षेत्र को विवश करने की आवश्यकता है $α$ क्वासर बाधाओं के वर्तमान स्तर के लिए 100 वर्ग किलोमीटर के क्रम पर है, जो वर्तमान समय में आर्थिक रूप से अव्यावहारिक है।

परिवर्तन की वर्तमान दर
2008 में, रोसेनबैंड एट अल। के आवृत्ति अनुपात का उपयोग किया Al+ और Hg+ एकल-आयन ऑप्टिकल परमाणु घड़ियों में वर्तमान समय की अस्थायी भिन्नता पर एक बहुत ही कठोर अवरोध लगाने के लिए $α$, अर्थात् $α$ = $α$ प्रति वर्ष। ध्यान दें कि अल्फा के समय भिन्नता पर कोई भी वर्तमान शून्य बाधा अनिवार्य रूप से अतीत में समय भिन्नता से इंकार नहीं करती है। दरअसल, कुछ सिद्धांत जो एक चर सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक की भविष्यवाणी करते हैं, यह भी भविष्यवाणी करते हैं कि ब्रह्मांड के वर्तमान अंधकारमय ऊर्जा-वर्चस्व वाले युग में प्रवेश करने के बाद सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक का मान व्यावहारिक रूप से इसके मूल्य में निश्चित हो जाना चाहिए।

स्थानिक भिन्नता - ऑस्ट्रेलियाई द्विध्रुव
ऑस्ट्रेलिया के शोधकर्ताओं ने कहा है कि उन्होंने अवलोकन योग्य ब्रह्मांड में ठीक-ठाक संरचना की भिन्नता की पहचान की है। इन परिणामों को अन्य शोधकर्ताओं द्वारा दोहराया नहीं गया है। सितंबर और अक्टूबर 2010 में, वेबब एट अल के शोध जारी करने के बाद, भौतिक विज्ञानी चाड ओरजेल|सी. ओरजेल और सीन एम. कैरोल|एस.एम. कैरोल ने वेब के अवलोकन गलत कैसे हो सकते हैं, इसके बारे में अलग से विभिन्न दृष्टिकोणों का सुझाव दिया। ओरजेल का तर्क है कि अध्ययन में दो दूरबीनों में सूक्ष्म अंतर के कारण गलत डेटा हो सकता है एक पूरी तरह से अलग दृष्टिकोण; वह सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक को एक अदिश क्षेत्र के रूप में देखता है और दावा करता है कि यदि दूरबीनें सही हैं और सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक ब्रह्मांड में सुचारू रूप से बदलता रहता है, तो अदिश क्षेत्र का द्रव्यमान बहुत छोटा होना चाहिए। हालांकि, पिछले शोधों से पता चला है कि द्रव्यमान बहुत कम होने की संभावना नहीं है। इन दोनों वैज्ञानिकों की शुरुआती आलोचनाएं इस तथ्य की ओर इशारा करती हैं कि परिणामों की पुष्टि या विरोधाभास करने के लिए विभिन्न तकनीकों की आवश्यकता होती है, एक निष्कर्ष वेब, एट अल।, जो पहले उनके अध्ययन में कहा गया था।

अन्य शोध ठीक संरचना स्थिरांक में कोई सार्थक भिन्नता नहीं पाते हैं।

मानवशास्त्रीय व्याख्या
मानवशास्त्रीय सिद्धांत इस कारण के बारे में एक तर्क है कि ठीक-ठाक स्थिरांक का वह मूल्य है जो वह करता है: स्थिर पदार्थ, और इसलिए जीवन और बुद्धिमान प्राणी मौजूद नहीं हो सकते हैं यदि इसका मूल्य बहुत भिन्न होता। $α$ जीवन संभव होने के लिए पर्याप्त धीमा होने के लिए प्रोटॉन क्षय के लिए लगभग 1/180 और 1/85 के बीच होना चाहिए।

संख्यात्मक स्पष्टीकरण और बहुविविध सिद्धांत
एक आयामहीन स्थिरांक के रूप में जो किसी भी गणितीय स्थिरांक से सीधे संबंधित नहीं लगता है, सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक ने लंबे समय से भौतिकविदों को आकर्षित किया है।

आर्थर एडिंगटन ने तर्क दिया कि मूल्य शुद्ध कटौती से प्राप्त किया जा सकता है और उन्होंने इसे एडिंगटन संख्या से संबंधित किया, ब्रह्मांड में प्रोटॉन की संख्या का उनका अनुमान। इसने उन्हें 1929 में यह अनुमान लगाने के लिए प्रेरित किया कि सूक्ष्म-संरचना स्थिरांक का व्युत्क्रम लगभग नहीं बल्कि ठीक पूर्णांक 137 (संख्या) था। 1940 के दशक तक प्रयोगात्मक मूल्यों के लिए $α$ एडिंगटन के तर्कों का खंडन करने के लिए 137 से पर्याप्त रूप से विचलित। ठीक-ठाक संरचना निरंतर भौतिक विज्ञानी वोल्फगैंग पाउली को इतना अधिक प्रभावित करती है कि उन्होंने इसके महत्व को समझने के लिए मनोविश्लेषक कार्ल जंग के साथ सहयोग किया। इसी तरह, मैक्स बोर्न का मानना ​​था कि अगर का मूल्य $α$ भिन्न, ब्रह्मांड पतित होगा, और इस प्रकार वह $α$ = $α$ प्रकृति का नियम है। क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स (QED) के सिद्धांत के प्रवर्तकों और शुरुआती डेवलपर्स में से एक रिचर्ड फेनमैन ने इन शब्दों में ठीक-संरचना स्थिरांक का उल्लेख किया:

"There is a most profound and beautiful question associated with the observed coupling constant, $1⁄4πε0e2⁄ħ$ – the amplitude for a real electron to emit or absorb a real photon. It is a simple number that has been experimentally determined to be close to 0.08542455. (My physicist friends won't recognize this number, because they like to remember it as the inverse of its square: about 137.03597 with an uncertainty of about 2 in the last decimal place. It has been a mystery ever since it was discovered more than fifty years ago, and all good theoretical physicists put this number up on their wall and worry about it.) Immediately you would like to know where this number for a coupling comes from: is it related to pi or perhaps to the base of natural logarithms? Nobody knows. It's one of the greatest damn mysteries of physics: a magic number that comes to us with no understanding by humans. You might say the 'hand of God' wrote that number, and 'we don't know how He pushed His pencil.' We know what kind of a dance to do experimentally to measure this number very accurately, but we don't know what kind of dance to do on the computer to make this number come out – without putting it in secretly!" इसके विपरीत, सांख्यिकीविद आई. जे. गुड ने तर्क दिया कि एक अंकशास्त्रीय व्याख्या केवल तभी स्वीकार्य होगी यदि यह एक अच्छे सिद्धांत पर आधारित हो जो अभी तक ज्ञात नहीं है लेकिन एक प्लेटोनिक आदर्श के अर्थ में मौजूद है। इस आयाम रहित स्थिरांक के लिए गणितीय आधार खोजने का प्रयास वर्तमान समय तक जारी रहा है। हालाँकि, भौतिकी समुदाय द्वारा कभी भी कोई संख्यात्मक व्याख्या स्वीकार नहीं की गई है।

21वीं सदी की शुरुआत में, स्टीफन हॉकिंग सहित कई भौतिकविदों ने अपनी पुस्तक समय का संक्षिप्त इतिहास में मल्टीवर्स के विचार की खोज शुरू की, और फाइन-स्ट्रक्चर स्थिरांक कई सार्वभौमिक स्थिरांकों में से एक था जिसने एक फाइन-ट्यून के विचार का सुझाव दिया। ब्रह्मांड।

उद्धरण
"The mystery about $α$ is actually a double mystery: The first mystery – the origin of its numerical value $α$ ≈ 1/137 – has been recognized and discussed for decades. The second mystery – the range of its domain – is generally unrecognized."

"When I die my first question to the Devil will be: What is the meaning of the fine structure constant?"

यह भी देखें

 * आयाम रहित भौतिक स्थिरांक
 * विद्युत स्थिरांक
 * हाइपरफाइन संरचना
 * प्लैंक स्थिरांक
 * प्रकाश की गति

बाहरी कड़ियाँ

 * (adapted from the Encyclopædia Britannica, 15th ed. by NIST)
 * Physicists Nail Down the ‘Magic Number’ That Shapes the Universe (Natalie Wolchover, Quanta magazine, December 2, 2020). The value of this constant is given here as 1/137.035999206 (note the difference in the last three digits). It was determined by a team of four physicists led by Saïda Guellati-Khélifa at the Kastler Brossel Laboratory in Paris.
 * Physicists Nail Down the ‘Magic Number’ That Shapes the Universe (Natalie Wolchover, Quanta magazine, December 2, 2020). The value of this constant is given here as 1/137.035999206 (note the difference in the last three digits). It was determined by a team of four physicists led by Saïda Guellati-Khélifa at the Kastler Brossel Laboratory in Paris.
 * Physicists Nail Down the ‘Magic Number’ That Shapes the Universe (Natalie Wolchover, Quanta magazine, December 2, 2020). The value of this constant is given here as 1/137.035999206 (note the difference in the last three digits). It was determined by a team of four physicists led by Saïda Guellati-Khélifa at the Kastler Brossel Laboratory in Paris.