Постійна тонкої структури: визначення, значення та фізичний зміст

Константа зв’язку

Фізичний зміст постійної тонкої структури виявляє квантова теорія поля. Ця величина відноситься до так званих констант зв’язку – заходів інтенсивності взаємодії. Інакше кажучи, вона характеризує ймовірність акту взаємодії, який квантова електродинаміка трактує як випущення (поглинання) зарядженою частинкою – приміром, електроном – віртуального кванта електромагнітного поля (фотони). Ці фотони і формують електричне поле частинки, з допомогою якого вона «спілкується» з іншими побратимами, що мають електричний заряд.

Таким чином, «альфа» керує силою, з якою заряджені частинки взаємодіють один з одним, наприклад, силою відштовхування електронів або силою їх тяжіння ядром, що в свою чергу визначає розмір атома, швидкість електронів в ньому і просторове розташування електронних хмар.

Тим не менш у сучасну теорію елементарних частинок, не надто вдало називають «Стандартною моделлю», постійна тонкої структури поряд з низкою інших світових констант включена в якості зовнішнього параметра. Теорія приймає цю комбінацію емпірично отриманих найважливіших величин як даність: їх чисельне значення не з чого не випливає, просто воно таке, як є. Деякі сучасні теоретичні побудови, такі як хаотична теорія інфляції і теорія струн, дозволяють припустити, що набір фундаментальних постійних реалізувався в нашій Всесвіту випадковим чином. Вони допускають і навіть вимагають існування безлічі інших всесвітів з іншими наборами символів.

Дивіться також:  Біографія Івана Михайловича Сєченова, відкриття та цікаві факти