미세 구조 상수 문서 원본 보기

{{위키데이터 속성 추적}}
{{상수 정보
|이름 = 미세 구조 상수 ''α''
|종류 = [[물리 상수]]
|값 = 7.297 352 5698
|오차 = 0.000 000 0024
|지수 = -3
|출처 = [[CODATA]] 2010<ref name="CODATA2010">{{저널 인용|제목=CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2010
|이름=Peter J.|성=Mohr|공저자=Barry N. Taylor, David B. Newell
|저널=Reviews of Modern Physics|권=84|호=4|쪽=1527–1605|doi=10.1103/RevModPhys.84.1527|arxiv=1203.5425|bibcode=2012RvMP...84.1527M|url=http://physics.nist.gov/cuu/Constants/|날짜=2010-11-13}}</ref>
}}
{{상수 정보
|이름 = 미세 구조 상수의 역수 ''α''<sup>−1</sup>
|종류 = [[물리 상수]]
|값 = 137.035 999 074
|오차 = 0.000 000 044
|출처 = [[CODATA]] 2010<ref name="CODATA2010"/>
}}

{{양자장론}}

'''미세 구조 상수'''(微細構造常數, {{llang|en|fine structure constant}}, 기호 ''α'') 또는 '''조머펠트 미세 구조 상수'''(Sommerfeld -)는 [[전자기력]]의 세기를 나타내는 [[물리상수]]다. [[원자물리학]]과 [[입자물리학]]에서 자주 나타난다. [[1916년]] [[아르놀트 조머펠트]]가 발견하였다. 원래 조머펠트가 [[원자]] [[방출 스펙트럼]]의 [[미세 구조]]를 연구할 때 발견하였으므로 이런 이름이 붙었다.

2020년 4월에, 130억 광년 떨어진 곳에서 미세구조상수가 다른 곳이 관측되었다는 논문이 발표되었다.<ref>https://advances.sciencemag.org/content/6/17/eaay9672</ref> 이는 전자기법칙이 전 우주에서 같지는 않을 수 있다는 점을 시사한다.

== 정의 ==
미세 구조 상수 <math>\alpha</math>는 [[국제단위계]]에서는 다음과 같이 정의한다.
: <math>\alpha = \frac{e^2}{4\pi\epsilon_0\hbar c}</math>
여기서 <math>e</math>는 [[기본 전하]], <math>\pi</math>는 [[원주율]], <math>\hbar=h/{2\pi}</math>는 [[플랑크 상수|디랙 상수]], <math>c</math>는 [[빛의 속도]], <math>\epsilon_0</math>은 진공의 [[유전율]]이다. 이 값은 두 [[전자]]가 <math>\hbar / m_e c</math>(전자의 [[컴프턴 효과|컴프턴 파장]])의 거리를 두고 떨어져 있을 때, 그 [[전기적 위치 에너지]]와 전자의 [[정지 에너지]] <math>m_e c^2</math>의 비로 해석할 수 있다.

== 유도 ==
[[CGS 단위계]]에서는 <math>4\pi\epsilon_0</math> 인자가 전하량에 포함되므로 식이 다음과 같이 바뀐다.
: <math>\alpha = \frac{e^2}{\hbar c}</math>

<math>\alpha</math>는 차원이 없는 상수이기 때문에, 그 값은 단위계에 상관없이 같다. 여기에 들어가는 기본 상수값을 대입해보면
: <math>\alpha</math> =0.007 292 31
: <math>1/\alpha</math> = 137.131
이 나온다. 이 값은 실제 측정값과는 차이가 있다. 여기에 [[양자 전기역학]]에서 예견하는 전자들의 상호작용을 통한 보정을 고려할 수 있다. 이는 전자의 [[자기 모멘트]]와 미세 구조 상수와의 관계를 통해 구해진 것으로, 다음과 같다.
: <math>\alpha</math> =0.007 297 352 5698(24)
: <math>1/\alpha</math> = 137.035 999 074(44)

== 같이 보기 ==
* [[무차원 물리 상수]]
== 각주 ==
{{각주}}

== 외부 링크 ==
* {{언어링크|en}} [http://physics.nist.gov/cuu/Constants/alpha.html CODATA 미세 구조 상수 권장값]
* {{언어링크|en}} [http://scienceworld.wolfram.com/physics/FineStructureConstant.html Eric Weisstein's World of Physics — Fine Structure Constant]

{{전거 통제}}

[[분류:물리 상수]]
[[분류:물리학 개념]]