Постоя́нная то́нкой структу́ры, обычно обозначаемая как
α
{\displaystyle \alpha }
, является фундаментальной физической постоянной, характеризующей силу электромагнитного взаимодействия. Она была введена в 1916 году немецким физиком Арнольдом Зоммерфельдом в качестве меры релятивистских поправок при описании атомных спектральных линий в рамках модели атома Бора, то есть характеризует так называемую тонкую структуру спектральных линий. Поэтому иногда она также называется постоянной Зоммерфельда.
Она определяет размер очень малого изменения величины (расщепления) энергетических уровней атома и, следовательно, образования тонкой структуры — набора узких и близких частот в его спектральных линиях, пропорционального
α
2
{\displaystyle \alpha ^{2}}
. Расщепление происходит за счёт квантового эффекта — взаимодействия двух электронов атома в результате обмена между ними виртуальными (ненаблюдаемыми) фотонами, которое происходит с изменением энергии.
Постоянная тонкой структуры (ПТС) — это безразмерная величина, образованная комбинацией фундаментальных констант. Её численное значение не зависит от выбранной системы единиц, с 2014 года рекомендуется использовать следующее значение:
α
=
7,297
352
566
4
(
17
)
⋅
10
−
3
=
1
137,035
999
139
(
31
)
.
{\displaystyle \alpha =7{,}297\,352\,566\,4(17)\cdot 10^{-3}={\frac {1}{137{,}035\,999\,139(31)}}.}
С 2018 года рекомендуется использовать следующее значение:
α
=
7,297
352
569
3
(
11
)
⋅
10
−
3
=
1
137,035
999
084
(
21
)
.
{\displaystyle \alpha =7{,}297\,352\,569\,3(11)\cdot 10^{-3}={\frac {1}{137{,}035\,999\,084(21)}}.}
В Международной системе единиц (СИ) она определяется следующим образом:
α
=
e
2
4
π
ε
0
ℏ
c
=
e
2
2
ε
0
h
c
,
{\displaystyle \alpha ={\frac {e^{2}}{4\pi \varepsilon _{0}\hbar c}}={\frac {e^{2}}{2\varepsilon _{0}hc}},}
где
e
{\displaystyle e}
— элементарный электрический заряд,
ℏ
=
h
/
2
π
{\displaystyle \hbar =h/2\pi }
— постоянная Дирака (или приведённая постоянная Планка),
c
{\displaystyle c}
— скорость света в вакууме,
ε
0
{\displaystyle \varepsilon _{0}}
— электрическая постоянная.В системе единиц СГСЭ единица электрического заряда определена таким образом, что электрическая постоянная равна единице. Тогда постоянная тонкой структуры определяется как
α
=
e
2
ℏ
c
.
{\displaystyle \alpha ={\frac {e^{2}}{\hbar c}}.}
Постоянная тонкой структуры может быть также определена как квадрат отношения элементарного электрического заряда к планковскому заряду:
α
=
(
e
q
p
)
2
.
{\displaystyle \alpha =\left({\frac {e}{q_{p}}}\right)^{2}.}
В рациональной системе единиц является единицей измерения электрического заряда.
Аналогичные постоянной тонкой структуры константы используются и для оценки силы сильных
g
S
2
ℏ
c
≈
15
{\displaystyle {\frac {g_{S}^{2}}{\hbar c}}\approx 15}
, слабых
λ
=
g
F
2
ℏ
c
(
ℏ
m
P
c
)
−
4
≈
1
,
0
×
10
−
10
{\displaystyle \lambda ={\frac {g_{F}^{2}}{\hbar c}}\left({\frac {\hbar }{m_{P}c}}\right)^{-4}\approx 1{,}0\times 10^{-10}}
G
N
m
p
2
ℏ
c
≈
10
−
39
{\displaystyle {\frac {G_{N}m_{p}^{2}}{\hbar c}}\approx 10^{-39}}
взаимодействий. Здесь
g
S
{\displaystyle g_{S}}
— «заряд» сильного взаимодействия,
g
F
{\displaystyle g_{F}}
— постоянная Ферми слабого взаимодействия,
m
p
{\displaystyle m_{p}}
— масса протона,
G
N
{\displaystyle G_{N}}
— гравитационная постоянная.
Источник: Википедия
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать
Карту слов. Я отлично
умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: спектрофотометр — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
Анализируя радиоактивные изотопы, оставшиеся от этого реактора и сравнивая их с изотопами современных ядерных реакторов, учёные выяснили, что физическая константа α (альфа, которую также называют постоянной тонкой структуры), определяющая силу электромагнитного излучения, два миллиарда лет назад имела другое значение.
После деления первой части формулы, следует суммирование единицы и квадрата постоянной тонкой структуры (α).
Это указывает на то, что расхождение между современными и прошлыми значениями постоянной тонкой структуры зависит не от количества прошедшего времени, а от пространственного положения тех точек, где были сделаны замеры.