微細構造定数

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微細構造定数
fine-structure constant
記号 α
7.2973525698(24)×10−3
相対標準不確かさ 3.2×10−10
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微細構造定数(びさいこうぞうていすう、英語: fine-structure constant)は、物理定数の一つであり、素粒子基本相互作用の一つである電磁相互作用結合定数である。量子電磁力学において重要な定数である。無次元の量で、単位はない。通常は記号 α で表される。 微細構造定数の

\alpha =7.297\ 352\ 5698(24) \times10^{-3}

である(2010 CODATA推奨値[1])。微細構造定数の逆数(測定値)もよく目にする量で、その値は

\alpha^{-1} =137.035\ 999\ 074(44)

である[2]

微細構造定数はSI単位系において

\alpha =\frac{e^2}{4\pi\epsilon_0 \hbar c}

と表される。ここで、ħプランク定数ディラック定数)、c真空中の光速e電気素量ε0真空の誘電率である。電磁相互作用の強さの尺度である電気素量を、量子論を特徴付ける定数であるプランク定数と、相対論を特徴付ける定数である光速と関連付けている量といえる。

CGSガウス単位系では

\alpha =\frac{e^2}{\hbar c}

と表される。また、素粒子物理学でしばしば用いられる自然単位系では c=1ħ=1ε0=1 と置くので[3][4]

\alpha =\frac{e^2}{4\pi}

と表される[3][5]

脚注[編集]

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関連項目[編集]

参考文献[編集]

  • M.E. Peskin, D.V. Schroeder (1995). An Introduction to Quantum Field Theory. Westview Press. ISBN 978-0-201-50397-5. 
  • W.N. Cottingham and D.A. Greenwood 『素粒子標準模型入門』 樺沢宇紀 訳、Springer、2005年。ISBN 978-4-431-71175。
  • V.P. Nair 『現代的な視点からの場の量子論 基礎編』 阿部泰裕、磯暁 訳、丸善、2012年ISBN 978-4-621-06172-5

外部リンク[編集]