电压是电学中的重要概念,指的是电场作用下,在单位电荷周围产生的电势差。电压不同,导致电流和电器行为的不同。而电压为137的原因,有以下几个方面:
电荷与光子、质子和中子一样,被认为是构成我们宇宙的基本粒子。根据物理学的研究,电子的质量只占一小部分,其大部分是由于其运动和相互作用形成的电能和磁场。而在我们所生存在的宇宙中,电荷与质子的基本相对重量(质量)差别会导致某些看似恒定的物理常数值的怪异行为。其中,电子质量、电荷量、光速和普朗克常数都有一个基本数值,而实验发现这个数值是一样的,而且这个数值被称为精细结构常数α。通过计算,可以得到一个令人惊讶的数值:α≈1/137。
精细结构常数α与电磁相互作用,也就是电子与光子的相互作用密切相关。在量子力学中描述电磁相互作用的粒子是相互作用子(Photon)。以光子、电子和氢原子为例,当氢原子处于其第一激发态时,它会吸收一定的光量子。这个光子的能量会将氢原子中的电子从它的低能级推向一个更高的能级,使得它从由电子本身所诱导的电磁场中处于一个更高的能级。这个过程是由精细结构常数α决定,并且在这个过程中,α的值会影响电子的位置、电子的角动量和光子激发原子的波长等因素。
很多科学家认为,精细结构常数α的数值与宇宙学有关。在宇宙背景辐射中,有一些频率强的光子,能够和其他粒子相互作用,产生电子和正电子对。其中,电子和正电子的相对运动速度非常快,因此,在他们相互接近时,他们会散发出一些光子,而α的值就决定了散发出的光子频率。相同的精细结构常数α也出现在电磁力和引力中的辐射效应的计算中,这些辐射效应是宇宙学中非常重要的因素。因此,一些科学家认为,精细结构常数α的数值可能是宇宙学的结果。