קבוע "המבנה העדין"- למה הוא קשור?

[magal101]

קבוע "המבנה העדין"- למה הוא קשור?

באיזה משוואות הוא מתערב?

 

[ב ן ח ו ר י ן]

אתה מדבר על קבוע אלפא

קבוע אלפא מעורב בכל סיטואציה שבה פוטון פוגע בפיסה של חומר.ערך הקבוע הוא 0.0072974 והוא מתקבל ממכפלת המטען החשמלי של האלקטרון חלקי קבוע פלאנק כפול עוד משהו ששכחתי.
זה הקבוע המרכזי בתיאורית האלקטרודינמיקה הקוונטית ששולטת בכל אינטרקציה בין חלקיקים אטומים הטעונים במטען חשמלי.
זה קבוע, אבל יש כבר התנגדויות לגבי זה שהוא קבוע ויכול להיות שהוא פשוט לא.

 

[uzi2]

למרות שבאנגלית

הוא נקרא Fine Structure constant, משום מה בעברית נהוג לתרגם אותו כ- "קבוע המבנה הדק".
מדובר בקבוע חסר יחידות (זו הסיבה מדוע מופיעים שם קבועים אחרים כמו קבוע פלאנק, ומהירות האור בריק), שמתאר עד כמה הכוח האלקטרומגנטי חזק יחסית לכוחות יסודיים אחרים. כמובן שזה לא רק הכוח אלא גם האנרגיה הפוטנציאלית, שפרופורציונלית לקבוע הזה. הוא אכן מופיע באלקטרודינמיקה קוונטית, אולם הוא בעצם מופיע גם באלקטרודינמיקה קוונטית. בקבוע מופיעים ריבוע המטען החשמלי של האלקטרון, וקבוע קולון במונה. כדי לקבל גודל חסר יחידות מכפילים את המכנה בקבוע פלאנק המצומצם, ובמהירות האור בריק. אם נתעלם משני הקבועים האחרונים, אז גם הכוח והאנרגיה הפוטנציאלית החשמליים כתוצאה משני מטענים שגודלם כגודל מטען האלקטרון (לא חשוב הסימן), פרופורציונלים להם.
הוא שווה בקירוב ל- 1/137 בתהליכים בהם מעברי האנרגיה הא"מ בין חלקיקים בודדים אינם גבוהים במיוחד, וגדל במעט ככל שמתקרבים לאנרגיות גבוהות יותר.
כפי שבן חורין כתב - באלקטרודינמיקה קוונטית הוא קשור לעוצמה של האינטרקציה בין מטען חשמלי (למשל אלקטרון) לנושא הכוח האלקטרומגנטי (הפוטון).

השאלה אם הוא קבוע או לא - כמובן שכאשר אומרים "'קבוע" צריך להגיד "כאשר מה משתנה...". כלומר - קבוע במרחב? קבוע בזמן? קבוע ללא תלות במעברי האנרגיה המעורבים בתהליך? באחרון יש תלות, כך שהוא אינו קבוע במובן הזה. בשניים האחרים (קבוע בזמן וקבוע במרחב) בינתיים הנתונים הנסיוניים תואמים את האפשרות שהוא קבוע.