Para ahli teori di Konferensi Strings pada bulan Juli 2000 ditanya misteri apa yang masih harus diungkapkan pada abad ke-21. Para peserta diundang untuk membantu membentuk sepuluh masalah terpenting yang belum terpecahkan dalam fisika fundamental, yang akhirnya dipilih dan diberi peringkat oleh panel terhormat David Gross, Edward Witten dan Michael Duff. Tidak ada pertanyaan yang lebih berharga daripada dua masalah pertama yang secara proporsional diajukan oleh Gross and Witten: # 1: Apakah semua parameter tanpa dimensi (yang dapat diukur) yang mencirikan alam semesta fisik dihitung secara prinsip atau beberapa ditentukan secara khusus oleh kecelakaan mekanis atau kuantum historis dan tak terhitung? # 2: Bagaimana gravitasi kuantum membantu menjelaskan asal mula alam semesta?

Sebuah artikel surat kabar tentang misteri-misteri milenial ini mengungkapkan beberapa komentar menarik tentang pertanyaan nomor satu. Mungkin Einstein memang "menaruhnya lebih tajam: Apakah Tuhan punya pilihan dalam menciptakan alam semesta? "- yang meringkas quandary # 2 juga. Meskipun tentu saja Eternal One & # 39; mungkin & # 39; pilihan & # 39; dalam Penciptaan, argumen berikut akan menyimpulkan bahwa balasan untuk Einstein & # 39; Pertanyaannya adalah tegas "Tidak." Untuk lebih jelas lagi spektrum penuh parameter fisik fundamental yang tidak terdeduksi dan akurat dapat dibuktikan dalam suatu berdimensi tunggal universal sistem yang secara alami menggabungkan literal " Monolit . "

Demikian juga artikel itu melanjutkan untuk menanyakan apakah kecepatan cahaya, muatan listrik dan konstan Planck secara tidak pandang bulu ditentukan – "atau apakah nilai-nilai harus menjadi apa adanya karena beberapa logika tersembunyi yang mendalam. Sebuah teka-teki yang melibatkan nomor misterius yang disebut alpha. Jika Anda menomori muatan elektron dan kemudian membaginya dengan kecepatan cahaya kali konstanta Planck & # 39; (& # 39; dikurangi & # 39;) (dikalikan dengan 4p kali dari permitivitas vakum), semua dimensi (metrik), massa, waktu dan jarak) dibatalkan, menghasilkan apa yang disebut "angka murni" – alfa, yang lebih dari 1/137. Tapi mengapa itu tidak perlu 1/137 atau beberapa nilai lainnya sepenuhnya? fisikawan dan bahkan ahli mistik telah mencoba dengan sia-sia untuk menjelaskan mengapa. "

Yang berarti bahwa sementara konstanta seperti massa partikel fundamental dapat dinyatakan sebagai hubungan tanpa dimensi relatif terhadap skala atau rasio Planck ke unit massa yang lebih dikenal atau tersedia, kebalikan dari alfa konstanta alel elektromagnetik jelas tidak berdimensi. sebagai murni & # 39; nomor struktur halus & # 39; Sebuah ~ 137.036. Di sisi lain, dengan asumsi yang unik, diskrit atau tepat numerik struktur-halus ada sebagai "konstanta literal," nilai masih harus dikonfirmasi secara empiris sebagai rasio dua tidak tepat konstanta metrik yang dapat ditentukan & # 39; & # 39; h-bar dan muatan listrik e (kecepatan cahaya c menjadi persis didefinisikan pada 1983 adopsi konvensi SI sebagai angka integer meter per detik.)

Jadi teka-teki ini telah sangat membingungkan hampir dari invasi, kesan saya setelah membaca artikel ini di koran pagi adalah mengherankan sebuah isu numerologi invariance layak perbedaan tersebut oleh otoritas modern terkemuka. Karena saya sudah terobsesi dengan nomor fs dalam konteks model rekan saya, AJ Meyer, selama beberapa tahun, tetapi telah menerima tekad eksperimentalnya dalam praktik, merenungkan masalah tanpa dimensi secara berkala tidak berhasil. Pertanyaan Gross yang berfungsi sebagai katalisator dari kepuasan saya; mengenali posisi yang unik sebagai satu-satunya orang yang dapat memberikan jawaban yang secara kategoris lengkap dan konsisten dalam konteks parameter fundamental utama Meyer. Namun, naluri megah saya menyebabkan dua bulan sikap intelektual konyol sampai mengulangi prosedur sederhana yang dieksplorasi beberapa tahun sebelumnya. Saya tulus tampak pada hasil menggunakan nilai CODATA 98-00 dari Sebuah , dan solusi berikut segera dikontrak dengan kekuatan heuristik penuh.

Untuk rasio struktur-halus secara efektif mengkuantisasi (melalui h-bar) kopling elektromagnetik antara unit diskrit muatan listrik (e) dan foton cahaya; dalam arti yang sama an bilangan bulat adalah discretely & # 39; terkuantisasi & # 39; dibandingkan dengan & # 39; fraktal kontinum & # 39; antara itu dan 240 atau 242. Orang dapat dengan mudah melihat apa artinya ini dengan mempertimbangkan bilangan bulat lain, 203, dari mana kita kurangi eksponensial 2-berdasarkan kuadrat 2pi. Sekarang tambahkan kebalikan dari 241 ke angka yang dihasilkan, mengalikan produk dengan log natural 2. Ini mengikuti bahwa perhitungan murni dari jumlah struktur-halus sama persis 137.0359996502301 … – yang di sini (/ 100) diberikan ke 15, tetapi dihitung ke sejumlah tempat desimal.

Sebagai perbandingan, mengingat ketidakpastian eksperimental dalam h-bar dan e, evaluasi NIST bervariasi naik atau turun sekitar pertengahan 6 dari & # 39; 965 & # 39; dalam urutan invarian yang didefinisikan di atas. Tabel berikut sesuai memberikan nilai-nilai h-bar, e, rasio terhitung mereka sebagai dan pilihan NIST yang sebenarnya untuk Sebuah di setiap tahun arsip mereka, serta CODATA 1973, di mana standar dua digit +/- ketidakpastian eksperimental dalam huruf tebal dalam tanda kurung.

tahun … h- = N h * 10 ^ -34 Js …… e = Ne * 10 ^ -19 C ….. h / e ^ 2 = Sebuah = ….. NIST value & ± ( SD ):

2006: 1.054.571 628 (0 53 ) 1.602.176 487 (0 40 ) 137.035.999. 6 61 137.035.999 679 (0 94 )

2002: 1.054.571 680 ( 18 x) 1,602.176 53o ( 14 o) 137.035.999. 0 62 137.035.999 11o ( 46 Hai)

1998: 1.054.571 596 (0 82 ) 1.602.176 462 (0 63 ) 137.035.999. 7 79 137.035.999 76o ( 50 Hai)

1986: 1.054.572 66x ( 63 x) 1,602,177 33x ( 49 x) 137.035.9 8 9.558 137.035.989 5xx ( 61 xx)

1973: 1.054.588 7xx ( 57 xx) 1.602.189 2xx ( 46 xx) 137.03 6,043.335 137.036. 04x ( 11 x)

Jadi itu melihat pilihan NIST secara kasar ditentukan oleh nilai yang diukur untuk h dan sendiri. Namun, seperti yang dijelaskan di http://physics.nist.gov/cuu/Constants/alpha.html , dengan 80 bunga bergeser ke pendekatan baru yang memberikan penentuan langsung Sebuah dengan mengeksploitasi efek Hall kuantum, secara independen dikuatkan dengan teori dan percobaan dari anomali magnetik-momen elektron, sehingga mengurangi ketidakpastian yang telah disetel. Namun butuh waktu 20 tahun sebelum peningkatan ukuran momen magnetik g / 2-faktor diterbitkan pada pertengahan 2006, di mana kelompok ini (dipimpin oleh Gabrielse untuk Hussle di Harvard.edu) perkiraan pertama untuk Sebuah adalah (A 🙂 137.035999. 710 (0 96 ) – menjelaskan ketidakpastian yang berkurang dalam daftar NIST baru, dibandingkan dengan yang ada di h -bar dan e. Namun, baru-baru ini terjadi kesalahan numerik dalam perhitungan QED awal (A 🙂 ditemukan (kami akan menyebutnya sebagai kertas kedua B 🙂 yang menggeser nilai a menjadi (B 🙂 137.035999. 070 (0 98 ).

Meskipun mencerminkan ketidakpastian kecil identik dekat, penilaian ini jelas di luar nilai NIST sesuai dengan perkiraan untuk h-bar dan biaya dasar, yang secara mandiri ditentukan oleh berbagai eksperimen. NIST memiliki tiga tahun untuk memilah-milah, tetapi sementara menghadapi putra yang memalukan di setidaknya 06-pilihan untuk h-bar dan e tampaknya sedikit condong ke arah yang diharapkan untuk Sebuah ! Sebagai contoh, menyesuaikan tiga digit terakhir dari 06-data untuk h dan e agar sesuai dengan fs-number murni kami menghasilkan penyesuaian yang tidak dapat dipengaruhi sendiri ke dalam rasio h628 / e487.065. Jika kesalahan QCD telah dikoreksi sebelum publikasi NIST yang sebenarnya pada tahun 2007, itu agak mudah bisa disesuaikan secara merata ke h626 / e489; meskipun mempertanyakan koherensinya dalam 3-digit terakhir Sebuah sehubungan dengan data perbandingan 02 dan 98. Dalam hal apapun, perbaikan yang jauh lebih vokal dalam beberapa desain eksperimental akan diperlukan untuk pengurangan yang sebanding dalam kesalahan untuk h dan e untuk menyelesaikan masalah ini untuk selamanya.

Tetapi sekali lagi, itupun tidak peduli bagaimana & # 39; secara ketat & # 39; ukuran metrik dipertahankan, itu masih jauh dari & # 39; ketepatan literal, & # 39; sementara fs-number murni kami sesuai dengan nilai sekarang tepatnya h628 / e487quite. Dalam hal yang pertama, saya baru-baru ini menemukan ahli matematika bernama James Gilson (lihat http://www.maths.qmul.ac.uk/%7Ejgg/page5.html ) juga membuat angka murni = 137.0359997867 … mendekati standar 98 -01 yang direvisi. Gilson lebih lanjut berpendapat bahwa dia menghitung banyak parameter dari model standar seperti rasio tanpa dimensi antara massa Z dan W boson pengukur lemah. Tapi aku tahu dia tidak pernah bisa membuat satu pun bukti mempekerjakan setara kemampuan dari menurunkan massa Z dan / atau W per se sejak saat itu ditegaskan massa yang berat quark dan Bidang Higgs (lihat esai dikutip dalam kotak sumber daya), yang mereka hasilkan dari satu tautologi tanpa dimensi yang terlalu tinggi. Untuk discreteness numerik dari fraksi 1/241 memungkinkan satu untuk membangun persamaan dimensi tanpa makna fisik . Jika yang satu malah mengambil numerologi Gilson, atau nilai empiris halus Gabreilse et. al., untuk nomor fs, itu akan menghancurkan kesendirian ini, konsistensi diri dan kemampuan yang tepat menulis persamaan tak berdimensi yang bermakna! Sebaliknya, terkadang tidak terlalu mengejutkan bahwa setelah saya menemukan & # 39; secara hukum integer (241) dan mendapatkan nomor fine-structure yang tepat dari resultan & # 39; Monolith Number, & # 39; hanya butuh sekitar 2 minggu untuk menghitung semua enam quark massa memanfaatkan analisis tanpa dimensi nyata dan berbagai hubungan yang terstruktur dengan baik.

Tetapi karena kita sekarang tidak benar-benar berbicara tentang jumlah struktur halus per se lebih dari integer 137, hasilnya jawaban yang pasti Pertanyaan bruto. Bagi mereka "parameter tanpa dimensi yang mencirikan alam semesta fisik" (termasuk alfa) adalah rasio antara parameter metrik yang dipilih yang tidak memiliki sistem pemetaan tanpa dimensi tunggal terpadu dari mana parameter metrik seperti massa partikel dihitung dari persamaan yang ditetapkan. Model & # 39; standar & # 39; memberikan satu sistem parameter tunggal, tetapi tidak berarti menghitung atau meramalkan salah satu dan / atau semua dalam satu sistem – sehingga parameter eksperimental dimasukkan ke tangan secara sewenang-wenang.

Ironi akhir: Saya ditakdirkan direndahkan sebagai & # 39; numerolog & # 39; oleh & # 39; eksperimentalis & # 39; yang terus gagal mengenali bukti empiris yang keras untuk quark, Higgs, atau massa hadron yang dapat digunakan untuk menghitung secara tepat standar saat ini untuk massa yang paling dikenal dan terberat dalam fisika energi tinggi (Z). Jadi contraire ghouls bodoh: konfirmasi empiris hanyalah ceri terakhir yang dilakukan koki di atas sebelum dia menyajikan "Pudding Proof" tidak ada makhluk hidup yang bisa menahan diri hanya karena dia tidak merakitnya sendiri, jadi sebagai gantinya membuat tiruan berantakan kesepakatan nyata tidak & # 39; t mirip. Untuk puding ini terbuat dari melon yang saya sebut Bilangan, yang benar-benar hanya bilangan, murni dan sederhana!