Меню Главная Случайная статья Настройки Константа взаимодействия Материал из https://ru.wikipedia.org Константа взаимодействия или константа связи — параметр в квантовой теории поля, определяющий силу (интенсивность) взаимодействия частиц или полей. Константа взаимодействия связана с вершинами на диаграмме Фейнмана. Содержание 1 Константа калибровочного взаимодействия 2 Электромагнитное взаимодействие 3 Сильное взаимодействие 4 Слабое взаимодействие 5 Гравитационное взаимодействие 6 Бегущая константа связи 7 Примечания 8 Литература 9 Ссылки Константа калибровочного взаимодействия В калибровочной теории параметр связи ${\displaystyle g}$ вводится как коэффициент у одного из членов плотности лагранжиана: ${\displaystyle {\frac {1}{4g^{2}}}\,G_{\mu \nu }G^{\mu \nu }}$, где ${\displaystyle G_{\mu \nu }}$ — тензор калибровочного поля. Безразмерная константа связи определяется как: ${\displaystyle \alpha ={\frac {g^{2}}{4\pi \hbar c}}}$. Электромагнитное взаимодействие Электромагнитная константа взаимодействия ${\displaystyle \alpha }$ определяет значение вершины процесса испускания виртуального фотона: ${\displaystyle e^{-}\rightarrow e^{-}+\gamma }$. Эта величина известна как постоянная тонкой структуры: ${\displaystyle \alpha ={\frac {e^{2}}{4\pi \varepsilon _{0}\hbar c}}=7{,}2973525664(17)\cdot 10^{-3}\approx {\frac {1}{137}}}$[1]. Сильное взаимодействие Константа взаимодействия в квантовой хромодинамике ${\displaystyle \alpha _{s}}$ определяет значение вершины процесса испускания кварком виртуального глюона: ${\displaystyle q\rightarrow q+g}$. Эта величина сильно зависит от энергии взаимодействующих частиц: ${\displaystyle \alpha _{s}\approx 1}$ — на больших расстояниях; ${\displaystyle \alpha _{s}<1}$ — на малых расстояниях. На ядерном уровне основным процессом является испускание нуклоном виртуального пиона ${\displaystyle N\rightarrow N+\pi }$. На этом уровне константа взаимодействия значительно больше[2][3][4]: ${\displaystyle {\frac {g_{\pi N}^{2}}{4\pi \hbar c}}=14{,}6}$, где ${\displaystyle g_{\pi N}}$ — константа псевдоскалярного пион-нуклонного взаимодействия. Слабое взаимодействие Константа слабого взаимодействия ${\displaystyle G_{F}}$ (постоянная Ферми) определяет значение вершины процесса распада мюона: ${\displaystyle \mu ^{-}\rightarrow \nu _{\mu }+W^{-}\rightarrow \nu _{\mu }+e^{-}+{\tilde {\nu }}_{e}}$. Для единообразия с другими константами связи приведём постоянную Ферми к безразмерному виду: ${\displaystyle \alpha _{W}={\frac {G_{F}^{2}}{\hbar c}}\left({\frac {\hbar }{m_{p}c}}\right)^{-4}\approx 1{,}04\cdot 10^{-10}}$[5][6] Гравитационное взаимодействие Интенсивность гравитационного взаимодействия определяется гравитационной постоянной Ньютона ${\displaystyle G}$. Для единообразия с другими константами связи приведём её к безразмерному виду: ${\displaystyle G{\frac {m_{p}^{2}}{\hbar c}}=5{,}3\cdot 10^{-37}}$[6] Бегущая константа связи При увеличении импульсов (волновых чисел ${\displaystyle k}$) взаимодействующих частиц значение константы связи меняются. Это изменение характеризуется бета-функцией ${\displaystyle \beta (g)}$: ${\displaystyle \beta (g)=\epsilon \,{\frac {\partial g}{\partial \epsilon }}={\frac {\partial g}{\partial \ln \epsilon }},}$ где ${\displaystyle \epsilon }$ — энергетический масштаб процесса. Примечания http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt Архивная копия от 8 декабря 2013 на Wayback Machine Fundamental Physical Constants — Complete Listing Bernardini G., Goldwasser E. L. Photopion S Wave Near Threshold and the Pion Nucleon Coupling Constant (англ.) // Phys. Rev. — 1954. — Vol. 95, no. 3. — P. 857—858. Архивировано 15 мая 2024 года. Haber-Schaim Uri. Pion-Nucleon Coupling Constant and Scattering Phase Shifts (англ.) // Phys. Rev. — 1956. — Vol. 104, no. 4. — P. 1113—1115. Архивировано 15 мая 2024 года. ${\displaystyle g^{2}\approx 4f^{2}\left({\frac {M}{\mu }}\right)^{2}}$, ${\displaystyle M}$ — масса нуклона, ${\displaystyle \mu }$ — масса ${\displaystyle \pi }$-мезона. de Swart J. J., Rentmeester M. C. M., Timmermans R. G. E. The Status of the Pion-Nucleon Coupling Constant. — 1998. — arXiv:nucl-th/9802084. Наумов А. И. Физика атомного ядра и элементарных частиц. — М., Просвещение, 1984. — С. 11 1 2 Здесь для сравнения констант связи используется масса протона, так как эта частица может участвовать во всех фундаментальных взаимодействиях Литература Р. Маршак, Э. Судершан Введение в физику элементарных частиц, 1962 Капитонов Введение в физику ядра и частиц, 2002 Ссылки Константа взаимодействия — статья из Физической энциклопедии