Sīkstruktūras konstante

Sīkstruktūras konstante ir fundamentālā fizikas konstante, kas raksturo elektromagnētiskās mijiedarbības spēku. Parasti tiek apzīmēta ar $\alpha$. Konstanti ieviesa vācu fiziķis Arnolds Zommerfelds 1916. gadā, lai novērtētu relatīvistiskās korekcijas atoma spektrālo līniju aprakstā, izmantojot Bora atoma uzbūves modeli. Konstante raksturo tā saucamo spektra līniju sīkstruktūru — spektra līniju sadalīšanos atsevišķās ļoti tuvu esošās līnijās. Sadalīšanās izskaidrojama ar kvantu efektu — atoma elektronu mijiedarbību, apmainoties ar virtuālajiem (nenovērojamiem) fotoniem. Šīs mijiedarbības enerģija ir proporcionāla sīkstruktūras konstantes kvadrātam. Sīkstruktūras konstanti sauc arī par Zommerfelda konstanti.

Sīkstruktūras konstante ir bezdimensionāls lielums, ko veido citu fundamentālo konstanšu kombinācija. Sīkstruktūras konstantes vērtība nav atkarīga no izvēlētās mērvienību sistēmas. Sīkstruktūras konstante aptuveni vienāda ar 1/137.

No 2018. gada CODATA rekomendētā konstantes vērtība:

α = 7,297 352 569 3(11)·10⁻³

Konstantes apgrieztā vērtība:

1/α = 137,035 999 084(21)

Sīkstruktūras konstante ir viena no visprecīzāk noteiktajām fizikas konstantēm.

SI sistēmā sīkstruktūras konstanti definē šādi:

$\alpha ={\frac {e^{2}}{4\pi \varepsilon _{0}\hbar c}}={\frac {e^{2}}{2\varepsilon _{0}hc}},$

kur

$e$ — elementārlādiņš,

$\hbar =h/2\pi$ — Diraka konstante (jeb reducētā Planka konstante),

$c$ — gaismas ātrums vakuumā,

$\varepsilon _{0}$ — elektriskā konstante.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Sīkstruktūras konstante.

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)