近代物理: 量子力?、凝聚?物理??. I
https://books.google.com/books?isbn=9571135852 - Translate this page
林清? - 2004 - Physics
當場算出經典力學圖象的電子自轉速度 v 超過光速。 ... 不久兩人以電子自旋的概念分析反常 Zeeman 效應的兩條線,獲得和 K 也 nig 一樣的結果(不含電子速度)。
这里关键在于自旋与轨道角动量不是一回事，即自旋不是电子“内部结构”的旋转
而产生的，不能用旋转来解释，它纯粹是一种量子性质，可以认为是轨道角动量算符在
内秉空间的推广而得到的一个新的量子数。
当然，在dirac方程中，这是为了获得一个总角动量守恒的量而引入的。目前看，这
些性质都是内秉的，究竟有没有更根本的东西，并清楚地告诉我们这里没有和相对论矛
盾，彼此能融洽，那只有进一步研究了。
[PPT]原子物理学(Atomic Physics)
而产生的，不能用旋转来解释，它纯粹是一种量子性质，可以认为是轨道角动量算符在
内秉空间的推广而得到的一个新的量子数。
当然，在dirac方程中，这是为了获得一个总角动量守恒的量而引入的。目前看，这
些性质都是内秉的，究竟有没有更根本的东西，并清楚地告诉我们这里没有和相对论矛
盾，彼此能融洽，那只有进一步研究了。
[PPT]原子物理学(Atomic Physics)
jwc.snut.edu.cn/jpkc/yzwlx01/ppt/chap11.ppt
轉為繁體網頁
轉為繁體網頁
电子发射或吸收虚光子的几率=电磁相互作用耦合常数. 交换一个虚光子所需的时间是 ，因此平均来说，电子间交换虚光子的频率为 ，电子间因交换虚光子而产生的 ...
[PPT]原子物理学(Atomic Physics)
电子发射或吸收虚光子的几率=电磁相互作用耦合常数. 交换一个虚光子所需的时间是 ，因此平均来说，电子间交换虚光子的频率为 ，电子间因交换虚光子而产生的 ...
两个平行的金属板在卡西米尔力的作用下靠近时，真空能做功么？ - 物理 ...
emuch.net/html/201205/4485095.html
轉為繁體網頁
2012年5月8日 - 是"真空"么也许吧另外我看wiki上的阐述也提到Jaffe的工作:他的结论是如果电磁轉為繁體網頁
phymath999: 弱相互作用的历史- 李政道主页
phymath999.blogspot.com/2015/10/blog-post_6.html
轉為繁體網頁
2015年10月6日 - ... 这个疑难产生的原因在于弱相互作用过程中宇称可以不守恒.... 超对称的一个更加定量的迹象来自于强、 弱及电磁相互作用耦合常数的测量值。轉為繁體網頁
[PDF]粲偶素辐射衰变至轻赝标介子Charmonium Radiative ... - Cern
lezhang.web.cern.ch/lezhang/.../my.../Thesis_LeiZhang.pd...
轉為繁體網頁
2011年5月14日 - 图1.4 跑动的电磁相互作用耦合常数αEM 和强相互作用耦合常数αs。 强相互作用的这一特性使得在低能(长距) 的情况下，耦合常数αs 变得非常.轉為繁體網頁
第7章原子核物理课件ppt_图文_百度文库
123.125.114.20/.../6479b9e59b89680203d825e6.html?re...
轉為繁體網頁
轉為繁體網頁
2011年6月24日 - 电子发射或吸收虚光子的几率=电磁相互作用耦合常数e2 ?? ?c 交换一个虚光子所需的时间是?t ? 间因交换虚光子而产生的斥力为r c ，电子?P ??
[PDF]谈普朗克质量
引力相互作用耦合常数、弱相互作用耦合常数、电磁 ... - 牛哥网
www.niugebbs.com/vip-station/276269.html
轉為繁體網頁
2015年10月2日 - 引力相互作用耦合常数、弱相互作用耦合常数、电磁相互作用耦合常数（也称精细结构常数）、强相互作用耦合常数分别是多少？计算公式是什么？轉為繁體網頁
引力相互作用耦合常数、弱相互作用耦合常数、电磁相互 ... - 题库
m.teaku.com/1101/1443503653490154.html
轉為繁體網頁
2015年9月29日 - 问：引力相互作用耦合常数、弱相互作用耦合常数、电磁相互作用耦合常数、强相互作用耦合常数分别是多少？。答：。题库.轉為繁體網頁
大自然的神秘常数——精细结构常数_物理吧_百度贴吧
tieba.baidu.com/p/203433521
轉為繁體網頁
我觉得早期宇宙的电磁相互作用耦合常数发生跑动是很自然的概念。 简单分析如下： 精细结构常数是电磁相互作用的耦合常数。如果用e来表示这个偶合 ...轉為繁體網頁
办公室礼仪培训资料.ppt - 失乐园(doc,pdf,ppt文档下载天堂)
slytt.com/2791155275/
轉為繁體網頁
电磁相互作用耦合常数 137 1 4 0 2 c e 精细结构常数（一个电荷e发射和吸收光子的概率） 3、强相互作用把核子结合成原子核的核力以及介子与重子碰撞 ...轉為繁體網頁
弦论简评 - 卢昌海个人主页
www.changhai.org/articles/.../comment_on_ST.php
轉為繁體網頁
超对称的一个更加定量的迹象来自于强、 弱及电磁相互作用耦合常数的测量值。 它们与基本相互作用的大统一理论及超对称所导出的关系式在1% 的精度内相符。轉為繁體網頁
大自然的神秘常数——精细结构常数
大约一年前，有一条科学新闻曾经引起媒体的小小轰动，那就是澳大利亚新南威尔斯大学的科学家通过对来自遥远的类星体的光谱数据的分析，发现宇宙早期的精细结构常数可能比现在的小大约一百万分之七左右。这一发现，如果被进一步证实，将对理论物理的前沿研究产生重大的影响。那么到底什么是精细结构常数？为什么它的改变会如此的轰动效应？
简单的说，精细结构常数是一个纯数，它没有量纲，通常用希腊字母 α 表示。它的数值约等于1/137，更确切的数值是1/ α =137.03599976，或=0.007297352533（不确定量在最后两位上）。事实上，它可以表示成其它几个更为大家熟知的常数的组合：
α=(e^2)/(2ε0*h*c)
其中 e 是电子的电荷， ε0 是真空介电常数， h 是普朗克常数， c 是真空中的光速。那么这个常数究竟从何而来，为什么被称为精细结构常数？在物理上又有什么意义呢？这得从光谱慢慢说起。
第一个对氢原子光谱作出成功解释的，是尼尔斯·玻尔于1913年发表的氢原子模型。在这个模型中，玻尔大胆地假设，电子只在一些具有特定能量的轨道上绕核作圆周运动，这些特定的能量称为电子的能级。当电子从一个能级跳到另一个能级时，会吸收或发射与能级差相对应的光量子。玻尔从这两个假设出发，成功地解释了氢原子光谱线的分布规律。
在玻尔之后，索末斐对他的氢原子模型作了几方面的改进。首先，索末斐认为原子核的质量并非无穷大，所以电子并不是绕固定不动的原子核转动，而应该是原子核和电子绕着他们的共同质心转动。其次，电子绕核运行的轨道与行星绕日运行的轨道相似，不必是一个正圆，也可以是椭圆。最后，因为核外电子的运动速度很快，有必要计及质量随速度变化的相对论效应。在经过这样改进之后，索末斐发现电子的轨道能级除了跟原来玻尔模型中的轨道主量子数n有关外，还跟另一个角量子数k有关。对于某个主量子数n，可以取n个不同的角量子数。这些具有相同主量子数但不同角量子数的轨道之间的能级有一个微小的差别。索末斐认为，正是这个微小的差别造成了原子光谱的精细结构。这一点，被随后对氦离子光谱的精确测定所证实。另外，考虑了电子与原子核的相对运动之后，轨道能级的数值也变成了与原子核的质量有关，这也解释了氢原子光谱与氘原子光谱之间的细微差别。
氢原子光谱的精细结构
在索末斐模型中，不同角量子数的轨道之间的能级差正比于某个无量纲常数的平方。这个常数来源于电子的质量随速度变化的相对论效应。事实上，它就是基态轨道上电子的线速度与光速之比。根据玻尔模型，很容易推算出基态轨道上电子的速度为
它与光速之比，正是我们前面看到的精细结构常数的公式。因为它首先由索末斐在解释原子光谱的精细结构时出现，所以这个常数被称为（索末斐）精细结构常数。
精细结构常数的物理意义
从表面看来，精细结构常数 α 只不过是另外一些物理常数的简单组合。然而，量子理论以后的发展表明，精细结构常数其实具有更为深刻的物理意义。无论是玻耳模型还是索末斐模型，它们都只是量子理论发展早期的一些半经典半量子的理论。它们虽然成功地解释了氢原子光谱及其精细结构，但是在处理稍为复杂一些的具有两个电子的氦原子时就遇到了严重的困难。以后薛定谔建立的量子波动力学对氢原子有了更好的描述。狄拉克又进一步把量子波动力学与相对论相结合起来，提出了电子的相对论性量子力学方程——狄拉克方程。狄拉克方程不但更好地解释了光谱的精细结构——认为它是电子的自旋磁矩与电子绕核运行形成的磁场耦合的结果，而且还成功地预言了正电子的存在。
而描述光与电磁相互作用最为完善的理论，是量子电动力学。量子电动力学认为，两个带电粒子（比如两个电子）是通过互相交换光子而相互作用的。这种交换可以有很多种不同的方式。最简单的，是其中一个电子发射出一个光子，另一个电子吸收这个光子。稍微复杂一点，一个电子发射出一个光子后，那光子又可以变成一对电子和正电子，这个正负电子对可以随后一起湮灭为光子，也可以由其中的那个正电子与原先的一个电子一起湮灭，使得结果看起来像是原先的电子运动到了新产生的那个电子的位置。更复杂的，产生出来的正负电子对还可以进一步发射光子，光子可以在变成正负电子对……而所有这些复杂的过程，最终表现为两个电子之间的相互作用。量子电动力学的计算表明，不同复杂程度的交换方式，对最终作用的贡献是不一样的。它们的贡献随着过程中光子的吸收或发射次数呈指数式下降，而这个指数的底，正好就是精细结构常数。或者说，在量子电动力学中，任何电磁现象都可以用精细结构常数的幂级数来表达。这样一来，精细结构常数就具有了全新的含义：它是电磁相互作用中电荷之间耦合强度的一种度量，或者说，它就是电磁相互作用的强度。
简单的说，精细结构常数是一个纯数，它没有量纲，通常用希腊字母 α 表示。它的数值约等于1/137，更确切的数值是1/ α =137.03599976，或=0.007297352533（不确定量在最后两位上）。事实上，它可以表示成其它几个更为大家熟知的常数的组合：
α=(e^2)/(2ε0*h*c)
其中 e 是电子的电荷， ε0 是真空介电常数， h 是普朗克常数， c 是真空中的光速。那么这个常数究竟从何而来，为什么被称为精细结构常数？在物理上又有什么意义呢？这得从光谱慢慢说起。
第一个对氢原子光谱作出成功解释的，是尼尔斯·玻尔于1913年发表的氢原子模型。在这个模型中，玻尔大胆地假设，电子只在一些具有特定能量的轨道上绕核作圆周运动，这些特定的能量称为电子的能级。当电子从一个能级跳到另一个能级时，会吸收或发射与能级差相对应的光量子。玻尔从这两个假设出发，成功地解释了氢原子光谱线的分布规律。
在玻尔之后，索末斐对他的氢原子模型作了几方面的改进。首先，索末斐认为原子核的质量并非无穷大，所以电子并不是绕固定不动的原子核转动，而应该是原子核和电子绕着他们的共同质心转动。其次，电子绕核运行的轨道与行星绕日运行的轨道相似，不必是一个正圆，也可以是椭圆。最后，因为核外电子的运动速度很快，有必要计及质量随速度变化的相对论效应。在经过这样改进之后，索末斐发现电子的轨道能级除了跟原来玻尔模型中的轨道主量子数n有关外，还跟另一个角量子数k有关。对于某个主量子数n，可以取n个不同的角量子数。这些具有相同主量子数但不同角量子数的轨道之间的能级有一个微小的差别。索末斐认为，正是这个微小的差别造成了原子光谱的精细结构。这一点，被随后对氦离子光谱的精确测定所证实。另外，考虑了电子与原子核的相对运动之后，轨道能级的数值也变成了与原子核的质量有关，这也解释了氢原子光谱与氘原子光谱之间的细微差别。
氢原子光谱的精细结构
在索末斐模型中，不同角量子数的轨道之间的能级差正比于某个无量纲常数的平方。这个常数来源于电子的质量随速度变化的相对论效应。事实上，它就是基态轨道上电子的线速度与光速之比。根据玻尔模型，很容易推算出基态轨道上电子的速度为
它与光速之比，正是我们前面看到的精细结构常数的公式。因为它首先由索末斐在解释原子光谱的精细结构时出现，所以这个常数被称为（索末斐）精细结构常数。
精细结构常数的物理意义
从表面看来，精细结构常数 α 只不过是另外一些物理常数的简单组合。然而，量子理论以后的发展表明，精细结构常数其实具有更为深刻的物理意义。无论是玻耳模型还是索末斐模型，它们都只是量子理论发展早期的一些半经典半量子的理论。它们虽然成功地解释了氢原子光谱及其精细结构，但是在处理稍为复杂一些的具有两个电子的氦原子时就遇到了严重的困难。以后薛定谔建立的量子波动力学对氢原子有了更好的描述。狄拉克又进一步把量子波动力学与相对论相结合起来，提出了电子的相对论性量子力学方程——狄拉克方程。狄拉克方程不但更好地解释了光谱的精细结构——认为它是电子的自旋磁矩与电子绕核运行形成的磁场耦合的结果，而且还成功地预言了正电子的存在。
而描述光与电磁相互作用最为完善的理论，是量子电动力学。量子电动力学认为，两个带电粒子（比如两个电子）是通过互相交换光子而相互作用的。这种交换可以有很多种不同的方式。最简单的，是其中一个电子发射出一个光子，另一个电子吸收这个光子。稍微复杂一点，一个电子发射出一个光子后，那光子又可以变成一对电子和正电子，这个正负电子对可以随后一起湮灭为光子，也可以由其中的那个正电子与原先的一个电子一起湮灭，使得结果看起来像是原先的电子运动到了新产生的那个电子的位置。更复杂的，产生出来的正负电子对还可以进一步发射光子，光子可以在变成正负电子对……而所有这些复杂的过程，最终表现为两个电子之间的相互作用。量子电动力学的计算表明，不同复杂程度的交换方式，对最终作用的贡献是不一样的。它们的贡献随着过程中光子的吸收或发射次数呈指数式下降，而这个指数的底，正好就是精细结构常数。或者说，在量子电动力学中，任何电磁现象都可以用精细结构常数的幂级数来表达。这样一来，精细结构常数就具有了全新的含义：它是电磁相互作用中电荷之间耦合强度的一种度量，或者说，它就是电磁相互作用的强度。
在量子电动力学之后，又发展出描述强相互作用（把质子、中子束缚在一起形成原子核的相互作用）的量子色动力学，和能描述弱相互作用（控制原子核衰变的相互作用）的弱电统一理论。与量子电动力学相似，这些理论都把相互作用看作是粒子之间相互交换某种粒子的结果。强相互作用是“色荷”之间交换“胶子”的结果，而弱相互作用是交换一种带电的叫“W+”、“W-”的，或不带电的叫“Z0”的东西的结果。自然，在这些理论中，也有着类似于精细结构常数的东西。强相互作用的“精细结构常数”比电磁精细结构常数大得多，因此“强相互作用”也比电磁相互作用大得多。
精细结构常数的理论计算
既然精细结构常数对电磁相互作用如此重要，自然有物理学家希望通过纯理论的手段计算出这个常数来。大半个世纪以来，这方面的尝试可以说是没有停顿过，有关的论文发表了一篇又一篇。然而到目前为止，还没有哪一位真正取得过成功。正如费因曼所说的：“这个数字自五十多年前发现以来一直是个谜。所有优秀的理论物理学家都将这个数贴在墙上，为它大伤脑筋……它是物理学中最大的谜之一，一个该死的谜：一个魔数来到我们身边，可是没人能理解它。你也许会说‘上帝之手’写下了这个数字，而‘我们不知道他是怎样下的笔’” 。
英国物理学家爱丁顿（就是那个去非洲观测日全食验证广义相对论的爱丁顿，也是那个不知道第三个懂相对论的人是谁的爱丁顿）是最早一位尝试用纯理论方法计算精细结构常数的科学家。他用纯逻辑证明，精细结构常数应当等于
1 / α = (162-16) / 2 + 16 = 136
这与当时的实验结果相符合。后来，更精确的实验结果出来了，发现精细结构常数更接近于1/137，于是爱丁顿发现他原先的计算中有个小错误，改正了那个错误之后，他又断定一定等于整数137。据说，他的学生知道此事后，便开玩笑给他们的老师起了个绰号叫“爱丁旺”（Adding-One）。
爱丁顿的尝试当然是失败的，因为后来的实验数据表明，1/α并不是一个整数。以后的科学家们不断进行尝试，所得的计算公式也是五花八门，无奇不有。这里不妨列举几个例子看看：
α = (9 / 8π4)(π5 / 245!)1/4 = 0.00729734813
α = (1-1/(30×127))/137 = 0.00729735426
α = cos(π/137)/137 = 0.00729735101
这些计算结果虽然很接近真实的数值，但是它们的命运与爱丁顿一样，都被日渐提高的实验精度所否定。
精细结构常数的理论计算
既然精细结构常数对电磁相互作用如此重要，自然有物理学家希望通过纯理论的手段计算出这个常数来。大半个世纪以来，这方面的尝试可以说是没有停顿过，有关的论文发表了一篇又一篇。然而到目前为止，还没有哪一位真正取得过成功。正如费因曼所说的：“这个数字自五十多年前发现以来一直是个谜。所有优秀的理论物理学家都将这个数贴在墙上，为它大伤脑筋……它是物理学中最大的谜之一，一个该死的谜：一个魔数来到我们身边，可是没人能理解它。你也许会说‘上帝之手’写下了这个数字，而‘我们不知道他是怎样下的笔’” 。
英国物理学家爱丁顿（就是那个去非洲观测日全食验证广义相对论的爱丁顿，也是那个不知道第三个懂相对论的人是谁的爱丁顿）是最早一位尝试用纯理论方法计算精细结构常数的科学家。他用纯逻辑证明，精细结构常数应当等于
1 / α = (162-16) / 2 + 16 = 136
这与当时的实验结果相符合。后来，更精确的实验结果出来了，发现精细结构常数更接近于1/137，于是爱丁顿发现他原先的计算中有个小错误，改正了那个错误之后，他又断定一定等于整数137。据说，他的学生知道此事后，便开玩笑给他们的老师起了个绰号叫“爱丁旺”（Adding-One）。
爱丁顿的尝试当然是失败的，因为后来的实验数据表明，1/α并不是一个整数。以后的科学家们不断进行尝试，所得的计算公式也是五花八门，无奇不有。这里不妨列举几个例子看看：
α = (9 / 8π4)(π5 / 245!)1/4 = 0.00729734813
α = (1-1/(30×127))/137 = 0.00729735426
α = cos(π/137)/137 = 0.00729735101
这些计算结果虽然很接近真实的数值，但是它们的命运与爱丁顿一样，都被日渐提高的实验精度所否定。
No comments:
Post a Comment