在《泡利问上帝：“为什么α等于1/137？》一文中我详细探讨了一个让无数物理学家着迷的无量纲常数——精细结构常数(α)。
精细结构常数α约等于137的倒数。
在量子电动力学中，精细结构常数表征了电磁相互作用的强度。在文章中我们也提到了一个重要的问题，那就是精细结构常数是否会随着时间变化？
为了回答这个问题，天文学家希望能够精确地测量数十亿年前星系中的电磁相互作用的强度的大小。
现在，来自澳大利亚斯威本科技大学和剑桥大学的天文学家通过测量遥远的星系确认了这个强度在80亿年前和现在地球上的一样。
天文学家观测到从类星体发出的光经过一个遥远的星系。（? James Josephides and Professor Michael Murphy）
他们的目标是观测一个躲在遥远星系背后的类星体。类星体是一类离地球最远、最亮、能量最高的活动星系核，在星系的核心有一个超大质量黑洞（戳《一闪一闪类星体》了解更多）。类星体发出的光，在到达地球前的旅途中会经过一个星系，部分类星体的光会被星系吸收，并且在光谱【注1】中留下了一些特别的吸收谱线。通过这些谱线我们就可以知道在这个星系中的电磁相互作用到底有多强。
【注1】通过棱镜，可以把白光分解为彩色光，由此获得这种光的光谱。原子的吸收和发散会在光谱中留下印记，也就是光谱中会有或暗或明的谱线，暗的叫吸收线，明的叫发射线。通过将类星体的光谱与实验室测定的光谱进行比较就可以得出精细结构常数是否有所变化。天文望远镜中应用的摄谱仪就相当于棱镜的角色。
下面的视频可以更好的帮助你了解这一过程：
结果发现，在遥远星系中的电磁相互作用的强度跟地球上的基本一致，相差在百万分之一内，这个差异就好比是人类的一根头发丝的宽度相比于一个大型体育场。
电磁相互作用是自然界中四种基本相互作用的一种，也是我们非常熟悉的。电磁相互作用几乎决定了我们身边的所有事物，比如从太阳接收到的阳光，我们如何看到光线，声音是如何在空气中传播的，原子的大小，以及原子之间如何相互作用等等。
但问题是没有人知道为什么电磁力的强度是它现在的这个值，它是否真的是一个常数，或者会随着时间改变，为什么？
之前对电磁相互作用的测量一直受限于光谱仪，而这次天文学家结合了甚大望远镜（VLT）和智力的3.6米望远镜大大提高了测量的精确度。虽然从这次结果中我们得到自然规律并不随时间变化，但是仍然有许多科学家为此感到困惑。为什么会这样？依然没有人知道。我们只能把希望寄托于正在建造的下一代望远镜，到时就能够进一步进行测试。
参考文献：
【1】S. M. KotuS? et al. High-precision limit on variation in the fine-structure constant from a single quasar absorption system, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2016). DOI: 10.1093/mnras/stw2543
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