Stała struktury subtelnej
Stała struktury subtelnej (zwana też stałą Sommerfelda) (oznaczenie: formula_1) – podstawowa stała fizyczna charakteryzująca siłę oddziaływań elektromagnetycznych. Została formalnie wprowadzona przez Arnolda Sommerfelda w 1916 roku. Jest wielkością bezwymiarową, więc jej wartość nie zależy od przyjętego systemu jednostek. Stała struktury subtelnej to kombinacja trzech fundamentalnych stałych przyrody: stałej Plancka (h), prędkości światła (c) i ładunku elektronu (e). Stała formula_1 określa relatywistyczne (c) i kwantowe (h) własności oddziaływań cząstek naładowanych elektrycznie (e) w próżni (formula_3).

Definicja stałej struktury subtelnej opublikowana przez Komitet Danych dla Nauki i Techniki (CODATA) w 2018 roku wynosi:
:: formula_4

gdzie:
: formula_5 – ładunek elektryczny elementarny,
: formula_6 gdzie formula_7 – stała Plancka,
: formula_8 – prędkość światła w próżni,
: formula_3 – przenikalność elektryczna próżni.

W systemie CGS, w którym przenikalność elektryczna próżni jest bezwymiarową stałą, definicja przyjmuje postać:
: formula_10

a w układzie jednostek naturalnych:
: formula_11

Często spotykane jest przybliżenie formula_12

Dotychczas nie powstała żadna powszechnie zaakceptowana teoria, wyjaśniająca dlaczego stała struktury ma taką wartość.

Zachodzi także bardzo dokładny zwiazek wyrażający niezwyklą słabość oddziaływań grawitacyjnych względem elektromagnetycznych:

formula_13

gdzie formula_14 to stała grawitacji a formula_15 jest masą elektronu.

Mimo jej fundamentalnego charakteru niektórzy teoretycy sugerują, że nieznacznie zmienia się ona w miarę ewolucji Wszechświata.
Przeprowadzone w ciągu kilku ostatnich lat przez grupę australijskich astronomów obserwacje odległych obiektów wskazywały, że stała struktury subtelnej zmieniła swoją wartość o około jedną stutysięczną od początku istnienia Wszechświata, co wywołało dyskusje na temat niezmienności stałych fizycznych. Najnowsze obserwacje wykazały, że mogła ona się zmienić nie więcej niż o jedną trzydziestotysięczną.

Badania prowadzone w akceleratorze LEP wskazują, że przy wysokich energiach efektywna stała struktury subtelnej zwiększa się z ok. 1/137 w dużej odległości do ok. 1/128 w odległości odpowiadającej energii równej masie cząstki Z; mówi się wtedy o biegnącej stałej sprzężenia (wartość „biegnie” wraz z energią). Efekt ten wywołany jest przez ekranowanie ładunku przez próżnię.
Q173227
stała fizyczna
Concept
Q849919
oddziaływań elektromagnetycznych
Concept
Q77078
Arnolda Sommerfelda
PER
Q126818
wielkością bezwymiarową
Concept
Q47574
jednostek
Concept
Q735279
CODATA
ORG
Q2101
ładunek elektryczny elementarny
Concept
Q122894
stała Plancka
Concept
Q2111
prędkość światła
Concept
Q11475
próżni
Concept
Q211569
przenikalność elektryczna
Concept
Q26240
CGS
Concept
Q468999
jednostek naturalnych
Concept
Q11412
oddziaływań grawitacyjnych
Concept
Q18373
stała grawitacji
Concept
None
Wszechświata
UNK
Q659029
akceleratorze LEP
MISC
Q35875
energii równej masie
Concept
Q488719
cząstki Z
DIS
None
ekranowanie ładunku przez próżnię
UNK
Q5997
Stała struktury subtelnej
Concept
Q5997
Stała struktury subtelnej
Concept
1916-01-01T00:00:00Z^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#dateTime
1916
DATE
2018-01-01T00:00:00Z^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#dateTime
2018
DATE
+1^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
1
NUMBER
+1^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
1
NUMBER
+3^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
3
NUMBER
+4^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
4
NUMBER
+5^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
5
NUMBER
+6^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
6
NUMBER
+7^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
7
NUMBER
+8^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
8
NUMBER
+3^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
3
NUMBER
+10^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
10
NUMBER
+11^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
11
NUMBER
+12^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
12
NUMBER
+13^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
13
NUMBER
+14^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
14
NUMBER
+15^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
15
NUMBER
instance of
facet of
discoverer or inventor
instance of
part of