精细结构常数,是物理学中一个重要的无量纲数,常用希腊字母α表示。精细结构常数表示电子在第一玻尔轨道上的运动速度和真空中光速的比值,计算公式为 α=e²/(4πε₀cħ)(其中e是电子的电荷,ε₀ 是真空介电常数, ħ是约化普朗克常数,c 是真空中的光速)。精细结构常数是一个数字,量纲为1(或...
而精细结构常数正是这样的耦合强度:它是电磁力的耦合强度。α的平方是电子发射或吸收光子的基本概率,或者在两个电子通过费曼图相互作用的情况下,每个顶点,每个电子与虚光子之间的相互作用的基本概率,这些概率都会根据我提到的所有其他参数进行调整。因此,精细结构常数设置了电磁力的“强度”。电子与电磁场之间相互作...
从表面看来,精细结构常数只不过是另外一些物理常数的简单组合,然而量子理论的发展表明,精细结构常数具有更为深刻的物理意义。人们发现任何电磁现象都跟精细结构常数有关,它可以作为表征电磁相互作用强度的量,耦合常数。或者说,它表示了电子和质子之间的结合力,而我们所处的这个宇宙的精细结构常数大小刚刚好。一方面...
1. 李代数结构常数 李代数可以通过对易关系 [Ja,Jb]=ifabcJc 来定义,并由此给出结构常数 fabc 。这些生成元 Ja 对应的伴随作用可以写成 adJaJc=ifacdJd ,并由此给出伴随表示的表示矩阵 (adJa)cd=ifacd 。 生成元的选取当然是不唯一的,不同的选择有不同的结构常数。有的文献的结构常数会把虚数单位吃掉,...
公式为图中看到的样子,可以大概了解一下。其中的e是电子的电荷,埃普西隆(ε)为真空介电常数,c是光速,h把是约化普朗克常数,也就是h/2Π。精细结构常数乍一看就是一些其他物理常数的组合,好像没有什么特别的意义,不过随着量子力学的发展,它是越显神奇。比如,经过改进的经典电动力学,叫量子电动力学,用来...
精细结构常数最早是由德国物理学家索末菲在1916年提出的,他是在解释原子光谱的精细结构时引入了这个概念。什么是原子光谱呢?简单来说,就是当原子被激发时发出或吸收特定波长的光线,形成一条条分离的光谱线。这些光谱线可以用来识别原子的种类和状态,也可以反映原子内部电子的能级分布。早在19世纪,物理学家们就...
在物理学中,有一个非常神秘而重要的基本常数,叫精细结构常数,它定义了自然界中的四种基本力之一——电磁力的强度。 精细结构常数是一个“纯粹”的、没有单位的无量纲常数,大约等于1/137。粒子物理学的标准模型并不能解释它的值,物理学家也不知道,精细结构常数的值是否因地而...
然而,在我们的宇宙中,常数具有他们所做的明确价值,而这种特定的组合产生了我们所居住的生命友好的宇宙。其中一个基本常数被称为精细结构常数。 能否尽可能简单地解释精细结构常数? 让我们从头开始:用构成宇宙的简单物质构建块。 质子的结构与其伴随的场一起模拟,表明即使它是由点状夸克和胶子制成的,它具有有限的,...