Constante de structure fine - Définition

Explications numériques

La constante de structure fine a longtemps été un objet de fascination pour les physiciens car elle ne semble pas directement liée à des constantes mathématiques. Richard Feynman, l'un des fondateurs de l'électrodynamique, la comparait au « plus grand mystère de la physique : un nombre magique qui va au-delà de la compréhension de l'homme. » Vers la fin de sa vie, le physicien Arthur Eddington établit des « preuves » numériques que , était un nombre entier qu'il dénomma le nombre d'Eddington. Selon lui, il représentait le nombre d'électrons dans l'Univers. Des expériences ont depuis démontré de façon certaine qu'il ne s'agissait pas d'un nombre entier.

Sur les traces d'Eddington, le mathématicien James Gilson [1] suggéra que la constante de structure fine était mathématiquement donnée par :

avec un grand degré de précision. 29 et 137 sont respectivement le 10^ème et le 33^ème nombre premier. La formule provient de la valeur de α donnée par le CODATA 2006, à une incertitude de mesure près.

Explication anthropique

Une explication controversée de la valeur de la constante de structure fine fait appel au principe anthropique. Elle affirme que la valeur de provient du fait que la matière est stable. Si elle prenait une toute autre valeur, la matière, la vie et les être humains n'existeraient même pas. Par exemple, en changeant de 4 %, le carbone ne serait plus produit lors de la fusion stellaire. Si était plus grande que 0,1, la fusion ne se produirait pas à l'intérieur des étoiles.