Канстанта ўзаемадзеяння

Канстанта ўзаемадзеяння або канстанта сувязі - параметр ў квантавай тэорыі поля, які вызначае сілу (інтэнсіўнасць) ўзаемадзеяння часціц або палёў. Канстанта ўзаемадзеяння звязана з вяршынямі на дыяграме Фейнмана.

Канстанта калібравальнага ўзаемадзеянняПравіць

У калібровачнай тэорыі параметр сувязі   ўводзіцца як каэфіцыент ў аднаго з членаў шчыльнасці лагранжыяну:

 ,

дзе   - тэнзар калібравальнага поля.

Безразмерная канстанта сувязі вызначаецца так:

 .

Электрамагнітнае ўзаемадзеяннеПравіць

Электрамагнітная канстанта ўзаемадзеяння   вызначае значэнне вяршыні працэсу выпускання віртуальнага фатона:

 .

Гэтая велічыня вядомая як пастаянная тонкай структуры:

 [1].

Моцнае ўзаемадзеяннеПравіць

Канстанта ўзаемадзеяння ў квантавай хромадынаміцы   вызначае значэнне вяршыні працэсу выпускання кваркам віртуальнага глюона:

 .

Гэтая велічыня моцна залежыць ад энергіі часціц, якія ўзаемадзейнічаюць:

  •   — на вялікіх адлегласцях;
  •   — на малых адлегласцях.

На ядзернаму узроўні асноўным працэсам з'яўляецца выпусканне нуклонаў віртуальнага піёна:

 .

На гэтым узроўні канстанта ўзаемадзеяння значна больш:

 ,

дзе   — канстанта псеўдаскалярнага піён-нуклоннага ўзаемадзеяння.

Слабае ўзаемадзеяннеПравіць

Канстанта слабага ўзаемадзеяння   (пастаянная Фермі) вызначае значэнне вяршыні працэсу распаду мюона:

 .

Для аднастайнасці з іншымі канстантамі сувязі пададзім пастаянную Фермі у беспамернам выглядзе:

  [2]

Гравітацыйнае ўзаемадзеяннеПравіць

Інтэнсіўнасць гравітацыйнага ўзаемадзеяння вызначаецца гравітацыйнай пастаяннай Ньютана  . Для аднастайнасці з іншымі канстантамі сувязі пададзім яе у беспамернам выглядзе:

 [2]

Бягучая канстанта сувязіПравіць

Пры павелічэнні імпульсаў (хвалевых лікаў  ) часціц, якія ўзаемадзейнічаюць, значэнне канстанты сувязі мяняецца. Гэтае змяненне характарызуецца бэта-функцыяй  :

 

дзе   — энергетычны маштаб працэсу.

Паводле сучасных уяўленняў ўсё канстанты сувязі ў планкаўскай мяжы сыходзяцца да агульнай мяжы (Вялікае аб'яднанне), у Стандартнай мадэлі канстанты перасякаюцца парамі пры наступных энергіях:

  •   при 0,1 ТэВ;
  •   при 1013 ТэВ;
  •   при 1016 ТэВ.

У тэорыях, якiя ўцягваюць суперсіметрыю, скрыжаванне адбываецца ў адной кропцы адразу для некалькіх канстант, што робіць ідэі суперсіметрыі асабліва прывабнымі[3].

Зноскі

  1. http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?alph CODATA Value: fine-structure constant
  2. 2,0 2,1 Тут для параўнання канстант сувязі выкарыстоўваецца маса пратона, так як гэтая часціца можа ўдзельнічаць ва ўсіх фундаментальных ўзаемадзеяннях.
  3. Что интересного происходит в науке: LHC на "Элементах"

ЛітаратураПравіць

  • Р. Маршак, Э. Судершан Введение в физику элементарных частиц, 1962
  • Капитонов Введение в физику ядра и частиц, 2002