在数学学中，不同领域有好多常数，拿来帮助科学家进行复杂的估算。我们在中学的时侯也学过好多常数，例如万有引力常数物理常数包括什么，普朗克常数，光速等等。
按理说，在我们的宇宙中，那些常数是不变的，由于宇宙秉持着同一个数学定理。但是，近来的研究发觉，虽然在我们的宇宙中，个别地方的数学常数实际上与我们月球上的数学常数不同。
此次让科学家惊讶的是传说中的精细结构常数。
精细结构常数起源于玻尔对氢原子波谱的解释，而索末菲在对其进行深入研究时提出了这个常数，因而又称为索末菲常数。
精细结构常数α=e^2/(4πε0ch)，其中e为电子电荷，ε0为真空介电常数，h为约化普朗克常数，c为光在真空中的速率。估算结果表明精细结构常数约等于1/137。虽然玻尔的原子模型后来被推翻，但化学学家发觉精细结构常数在检测电磁力等方面具有重要意义物理常数包括什么，因而它得以幸存。
据悉，精细结构常数十分有趣。它除了是极为罕见的无量纲（即没有单位）的数学常数，但是好多物理常数也可以通过简单的变换得到。为此，自精细结构常数提出以来，无数科学家为之着迷。知名化学学家泡利生前住的床是137号，这也让他在思索精细结构常数的同时去世。精细结构常数的内容十分复杂，我们有机会单独推出程序介绍。
不过，正好就是这样一个常数，近来才发觉不是“常数”。科学家对遥远宇宙的观测表明，在宇宙的不同位置，精细结构常数可能不同。
这一发觉是基于宇宙的各向异性。前不久我们刚才介绍了日本宇航局最新的观测数据，表明科学家常年以来敬奉的宇宙各向同性理论可能会被推翻。所谓宇宙各向同性，是指当观测范围扩大到一定程度时，我们在任何方向观测到的宇宙都是相同的，这意味着宇宙没有中心。但是，俄罗斯宇航局对数十个星体退后速率的研究表明，这个理论可能是错误的，暗示宇宙有一个中心。
除了有中心，新的研究还向我们暗示：宇宙甚至有“南北”之分。通过电磁学的理论和发觉，科学家们有望为宇宙指明一个明晰的方向。
新加坡新南威尔士学院（UNSW）的天体化学学家约翰·韦伯（）说：“（新研究）虽然否认了这个猜测，即宇宙中可能真的存在方向性，这确实很奇怪，从统计学角度推算的宇宙各向同性可能会被推翻。
这么，所谓的宇宙南北差别从何而至呢？
韦伯进一步解释说：宇宙中可能存在某个方向（或两个方向，即同一点的两侧），数学定理顺着这个方向发生变化。但是，在垂直于它的方向上，数学定理依然是稳定的。“换句话说，从某种意义上说，宇宙具有偶极子结构。”
直径稍长。为此，重力加速度g随经度变化。但在同一经度下，g不变（这儿不考虑地形诱因）。按照新发觉，宇宙中的化学定理也会随着“宇宙经度”而变化，但在同一个“宇宙经度”上却是不变的。
这么，哪些是韦伯偶极子？虽然很简单。它是一对相反的电荷或磁核，可以产生电场或磁场。
电磁力在我们的宇宙中饰演着非常重要的角色，我相信这不须要太多解释。诸如，宇宙中的每一个原子都遭到电磁力的禁锢，使电子乖乖地围绕着原子核。没有电磁力，所有原子就会崩塌。同样，电磁波也是宇宙中的重要元素，光就是电磁波的一种。
科学家正是通过对电磁力的观察，发觉了宇宙精细结构常数的微妙变化——看看精细结构常数的估算公式，你也会明白它与宇宙的关系有多密切电磁关系。
研究团队借助坐落法国的甚大望远镜阵列（VLT）对130亿光年外的类恒星进行了四次观测——那是宇宙中最原始的模样。通过甚大望远镜强悍的观测能力，她们研究了初期宇宙的电磁力。
“当我们把所有的观测数据放到一起时，我们会发觉，”韦伯说，“随着我们观测的距离越来越远，电磁力虽然越来越强；而当我们朝着它联通时反方向观察，会渐渐降低。”而这个观测结果也意味着，随着宇宙中空间位置的变化，精细结构常数也略有不同。
这给科学家们带来了一个深刻的思索：这些我们看似“恰到用处”的科学巧合是否适用于整个宇宙？我们的宇宙是否遵守同一套法则？
假如她们的发觉得到否认，无疑将是对现代宇宙学的巨大震憾。
巧的是，证据一说就来了。
日本的一群研究人员常年旨在于X射线的研究，却意外发觉了相关证据。她们在观察宇宙的同时，也发觉宇宙的不均匀性虽然隐藏着某种已经不为人知的排列。巧合的是，她们发觉的可能安排正好与UNSW的研究团队相同！
尽管两个团队的研究结果互相印证，但我们还须要更多的证据来证明这一点。但可以肯定的是，假如宇宙真的像她们所说的那样具有特定的排列方向，这么我们对宇宙的认识还会被重塑。与此同时，那座数学“大厦”也可能遭受强烈“地震”。
“我们的宇宙学标准模型是基于各向同性宇宙，”韦伯说，“而标准模型本身是基于爱因斯坦的引力理论，引力本身似乎对自然定理具有不变性。假如这样的理论创立只是一个简略的近似值，它为数学学打开了一些特别令人激动的新房门。”
虽然，关于精细结构常数是否恒定的问题，即使听上去有点唬人，但科学家们好奇了好久。直至明天，我们总算找到了一些证据。而这一证据除了有望解答科学家们好奇已久的“小问题”，甚至会带来整个宇宙模型的“大问题”。
可以肯定的是，我们正在经历一个特殊的时代，化学楼不断打开新的房门，让我们看见一个全新的世界。包括所谓的第五基本力、物质的第五态等等，可能都正式浮出水面。这将是数学学实现突破的抓手。其实人类通往宇宙的通道正在一点点打开。