Feinstrukturkonstante
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2 Vergleich der Grundkräfte 3 Videos |
Die Feinstrukturkonstante ist eine fundamentale
Konstante, die in physikalischen Theorien im wesentlichen folgende Bedeutungen besitzt:
Wie kann eine reine Zahl die Stärke einer Kraft angeben? Womit wird verglichen?
Eine Charakterisierung der Stärke der elektromagnetischen Wechselwirkung ergibt sich zum Beispiel aus dem Coulomb-Kraftgesetz für die elektrostatische Anziehung zwischen zwei Elektronen mit den Elementarladungen :
Nach diesem Schema ergeben sich für die anderen fundamentalen Kräfte der Physik folgende Werte: Die Gravitation besitzt eine relative Stärke von , die schwache Kernkraft von und die starke Kernkraft eine Stärke von etwa 1.
Allgemeines
Der Wert von beträgt:Vergleich der Grundkräfte
Für andere Wechselwirkungen (Gravitation, Kernkräfte) kann man ähnliche Kraftgesetze aufstellen. Man vergleicht die Stärke der Kräfte bei gleichem Abstand . Gleichzeitig nutzt man aus, dass der Term die Dimension Energie mal Länge besitzt und somit bei Division durch eine Größe der selben Dimension dann eine reine Zahl entsteht.
Nimmt man als Vergleichsgröße, ergibt sich für die relative Stärke der elektromagnetischen Wechselwirkung die Feinstrukturkonstante:Videos