Biegnące stałe sprzężenia.
Oficjalnie zmierzona wartość as wynosi 0.119 +/- 0.002. Jest ona miarą natężenia oddziaływań silnych wiążących kwarki w cząstki złożone, jak neutrony i protony. Spróbujmy ją porównać z natężeniami innymi oddziaływań w przyrodzie. Grawitacja, najbardziej znane z życia codziennego oddziaływanie, charakteryzuje się stałą sprzężenia sto milionów milionów milionów milionów milionów milionów razy mniejszą. Oddziaływanie słabe, odpowiedzialne za promieniotwórczy rozpad beta oraz procesy wytwarzania energii w gwiazdach, ma stałą sprzężenia około 10 000 razy mniejszą. Nawet oddziaływanie elektromagnetyczne spajające w całość atomy i cząsteczki, odpowiedzialne za doprowadzenie energii elektrycznej do naszych domów oraz imponująca siłę elektromagnesów, jest około 100 razy słabsze niż oddziaływanie silne.
Dowiedzieliśmy się zatem, że stałe sprzężenia oddziaływań w przyrodzie ogromnie się od siebie różnią. Właśnie te różnice określają zachowanie się dzisiejszego Wszechświata. Grawitacja rządzi zachowaniem się ciał w wielkiej skali, delikatnie działając pomiędzy wszystkimi masami we Wszechświecie. Utrzymuje planety w naszym Układzie Słonecznym na orbitach wokół Słońca. Oddziaływanie elektromagnetyczne utrzymuje elektrony na orbitach wokół jąder atomowych oraz rządzi zachowaniem się materii w skali atomowej i cząsteczkowej. Oddziaływanie silne i słabe determinuje zachowanie się materii w jeszcze mniejszej skali, jądrowej i subjądrowej.
Może się to wydawać zaskakujące, lecz mimo wielkich różnic pomiędzy natężeniami oddziaływań fizycy sądzą, że wszystkie są przejawem tego samego zjawiska. Stworzenie jednej teorii opisującej wszystkie oddziaływania jest ostatecznym celem współczesnej fizyki. Jednak ważna wskazówka świadcząca o tym, że wszystkie oddziaływania mogą być tym samym wynika stąd, że stałe sprzężenia wcale nie są stałe, lecz zmieniają się wraz z energią zjawiska, w którym są mierzone. Cytowana powyżej wartość as jest słuszna jedynie dla zjawisk występujących przy energii około 91 GeV, odpowiadającej masie cząstki Z. Podobnie, stała sprzężenia dla oddziaływań elektromagnetycznych, wynosząca około 1/137, została zmierzona w badaniach nad zjawiskami atomowymi. Kiedy jednak mierzy się ją przy wyższych energiach, jak w akceleratorze LEP, jej wartość wzrasta do około 1/128! Mówi się, że wartość stałej sprzężenia 'biegnie' wraz z energią, a same stałe sprzężenia określa się zwykle jako biegnące.
Biegnące stałe sprzężenia.
Naukowcy uważają, że jeśli będą prowadzić badania przy coraz wyższych energiach (osiągając coraz lepsze zdolności rozdzielcze), to zaobserwują, że wartości stałych sprzężenia coraz bardziej zbliżają się do siebie. Sądzą, że przy energii, jaka występowała w pobliżu Wielkiego Wybuchu, wszystkie oddziaływania miałyby takie samo natężenie, natomiast znane nam niezależne oddziaływania wyodrębniły się wówczas, gdy Wszechświat rozszerzał się i stygł. Idea ta nazywa się unifikacją oddziaływań.
Pomysł ten może się wydawać zbyt naciągany, ale na drodze do unifikacji osiągnięto już pewne sukcesy. W drugiej połowie XIX wieku Maxwell zunifikował pozornie różne zjawiska, jak elektryczność i magnetyzm. Następnie w latach siedemdziesiątych XX wieku fizycy zdołali opracować teorię unifikującą elektromagnetyzm i oddziaływania słabe.
Ostateczna teoria opisywałaby pojedyncze pierwotne oddziaływanie, z którego narodził się Wszechświat.
