137

Darum treibt die Zahl 137 Physiker in den Wahnsinn



Es begann alles am Anfang des 20. Jahrhunderts, als Physiker postulierten, die Zahl 137 könnte Antworten auf die Struktur des Universums in sich tragen. Diese Annahme basierte auf dem Verständnis, dass das Universum uns Menschen als Zahlenrätsel gegenüber steht und wir es mit mathematischen Modellen beschreiben können.

In der Wissenschaft ist diese „magische Zahl“ als „Feinstrukturkonstante α“ bekannt, die genaugenommen den Umkehrwert 1/137 (beziehungsweise 1/137,03599913) beschreibt und keine ganze Zahl in mathematischen Sinne, sondern einen physikalischen Wert beschreibt.





Das Absonderliche an der Zahl ist nicht nur ihr Wert, sie hat auch keine technische Einheit. Die Länge wird in der Einheit Meter gemessen, die Masse in Kilogramm, die Stromstärke in Ampere oder die Energie in Joule. Alpha ist dagegen nackt und hat keine Einheit. Der österreichische Physiker und Nobelpreisträger Wolfgang Pauli fühlte sich bis zum Tod von der ominösen Zahl 137 gequält. Er grübelte noch in den letzten Stunden seines Lebens über deren Bedeutung. Als es mit ihm zu Ende ging, lag Pauli in einem Krankenhaus. Einem Physiker-Kollegen fiel auf, dass sein Zimmer die Nummer 137 hatte.

Die Feinstrukturkonstante  ist eine dimensionslose physikalische Konstante, die die Stärke der elektromagnetischen Wechselwirkung angibt. Sie wurde 1916 von Arnold Sommerfeld bei der theoretischen Erklärung der Aufspaltung (Feinstruktur) von Spektrallinien im Spektrum des Wasserstoffatoms eingeführt, daher wird sie auch Sommerfeldkonstante oder Sommerfeldsche Feinstrukturkonstante genannt.



 

 

Die Antwort auf die Frage, ob die Feinstrukturkonstante zeitlich variiert oder seit dem Urknall unverändert ist, ist von beträchtlichem theoretischen Interesse. Bisherige Überlegungen und Messungen konnten bislang keine Veränderung signifikant nachweisen.

Feynman sprach noch ganz unbestimmt von einem α- „Mysterium“ und Arthur Miller schon von einer „kosmischen Zahl“.
Doch beide Wissenschaftler vermögen dieses Geheimnis von α weder im Makro- noch im Mikrokosmos zu enträtseln.
Dennoch lässt sich ein frappierend einfacher Zusammenhang zwischen dem Radius des kleinsten kosmischen Objekts, dem Proton, und dem Radius des Universums herstellen:

Verdoppelt man den Compton-Protonradius 1.3210-15 [m]
136 mal nacheinander (2136,2), so erhält man 1.3210 26 Meter,
das sind 14 Milliarden Lichtjahre – der aktuelle Kosmos-Radius.
Zudem gilt: 2136.2 = 1000’66∙1041 .

Feinstrukturkonstante und Protonradius bestimmen den Radius des Wasserstoffatoms im Bohr-Modell (Grundzustand). Da die Feinstrukturkonstante den Radius des Wasserstoffatoms mitbestimmt, könnte sie auch die Größe aller Atome und Moleküle determinieren.

 

Die Zahl 137 ist eines der größten und verdammten Mysterien der Physik: eine magische Zahl, die zu uns kommt, ohne dass sie jemand versteht. Man könnte sagen, die Zahl wurde von Gott geschrieben, um uns zum Narren zu halten (Richard Feynman).