Çiftlenim sabiti

Fizikte çiftlenim sabiti, bir etkileşimde kuvvetin şiddetini belirleyen sabit veya işlevdir. Çiftlenim sabiti g veya ${\displaystyle \alpha }$ ile gösterilir. Etkileşimin yapısına göre sabit olduğu durumlar olabildiği gibi herhangi bir değişkenin işlevi de olabilir. Siatemi belirleyen işlevler olan Hamilton işlevi veya Lagrange işlevi, genellikle kinetik ve etkileşim kısımları olarak iki kısıma ayrılabilir. Çiftnemim sabiti bir etkileşimin, kinetik kısma göre veya başka bir etkileşime göre şiddeti belirleyen unsurdur. Örnek olarak bir parçacığın elektrik yükü bir çiftlenim sabitidir.

Devinim sırasında çiftlenim sabitinin büyüklüğü önemlidir. Bir elektronun, elektrik alan altında hareketini düşündüğümüzde, elektromanyetik etkileşmenin kütleçekim etkileşmesine göre çok daha etkili olması çiftlenim sabitlerinin oranından görülebilir. Diğer taraftan bir insan vücudunda çok az bir miktar elektrik varsa, insanın manyetik alan alan altındaki hareketi kütleçekim etkileşimine göre ihmal edilebilir. Bu insanın kütlesinin, elektrik yüküne göre etkileşimde daha şiddetli bir etkiye yol açmasıyla ilgilidir.

Elektromanyetik Çiftlenim Sabiti

Elektromanyetik çiftlenim sabiti, elektromanyetik etkileşimi kuvantum alanlar kuramında tarif eden sabittir. Bu sabit kuvantum alanlar kuramının yapısından doğallıkla etkileşimleri tarif etmeye çalıştığımızda ortaya çıkar. Elektromanyetik etkileşim sabiti aşağıdaki şekildedir:

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

burada ${\displaystyle e}$ elektronun elektrik yüküdür, ${\displaystyle \varepsilon _{0}}$ boş uzaydaki elektriksel geçirgenliktir, ${\displaystyle \hbar }$ indirgenmiş Planck sabitidir, ve ${\displaystyle c}$ boşluktaki ışık hızıdır. Yukardaki denklemde verilen elektromanyetik etkileşim sabiti, elektromanyetik kuvveti belirleyen birimsiz bir etkileşim sabitidir.

Zayıf ve Kuvvetli Çiftlenim

Kuvantum alanlar kuramında çiftlenim sabiti g birden çok küçükse (g ≪ 1) etkileşim zayıf olarak tanımlanır. Kuvvetli etkileşim için etkileşim sabiti 1 civarındadır ve etkileşim kuvvetli etkileşim olarak isimlendirilir.

KRD ve Kuvvetli Çiftlenim

Kuvatum Renkdeviniminde (KRD), etkileşim enerjiye bağlı olarak değişmektedir ve çiftlenim sabiti artık bir sabit değildir, enerjinin işlevidir. Herhangi bir enerjide etkileşim hesaplanmak istediğinde sabit olarak kabul edilip yaklaşım yapılabilir ama enerjinin farklı değerleri düşünüldüğünde çiftnemim sabiti artık değişen bir büyüklüktür ve değişen çiftlenim sabiti (runnuing coupling constant) olarak isimlendirilir. KRD için aşağıdaki şekildedir:

${\displaystyle \alpha _{s}(Q^{2})\ {\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\ {\frac {g_{s}^{2}(Q^{2})}{4\pi }}\approx {\frac {1}{\beta _{0}\ln(Q^{2}/\Lambda ^{2})}},}$

burada; Q etkileşimin düşünüldüğü enerji ölçeğidir, ${\displaystyle \Lambda }$ KRD ölçeği olarak isimlendirilir ve değeri yaklaşık olarak 200MeV'dir, ve ${\displaystyle \beta _{0}}$ kuark çeşni sayısına bağlı bir sabittir.

İlgili maddeler

• Zayıf etkileşim, elektromanyetik etkileşim ve kütleçekim
• Parçacık fiziğinde Standart Model
• Kuantum alan kuramı ve ayar kuramı
• Kuantum renk dinamiği
• Çekirdek-içi kuvvet ve Çekirdek fiziği
• Güçlü etkileşim

Kaynakça

• http://en.wikipedia.org/wiki/Coupling_constant