Balance de longueur

Dans la physique , la balance de longueur de est une longueur particulière ou la distance déterminée avec la précision d'un ordre (ou de quelques ordres) de la grandeur. On dit que le concept de la balance de longueur est particulièrement important parce que les phénomènes physiques de différentes balances de longueur ne peuvent pas s'affecter et découple. Le découplage de différentes balances de longueur permet pour avoir une théorie cohérente qui décrit seulement les balances appropriées de longueur pour un problème donné. Le réductionnisme scientifique indique que les lois physiques sur les échelles les plus courtes de longueur peuvent être employées pour dériver la description efficace à de plus grandes échelles de longueur. L'idée qu'on peut dériver des descriptions de la physique à différentes balances de longueur les uns des autres peut être mesurée avec le groupe de renormalisation de .

Dans la mécanique quantique De la balance de longueur d'un phénomène donné est liée à sa longueur d'onde de De Broglie de = de $\ aune \ hbar/p$ où le $\ hbar$ est le constant et le $p$ de Planck de est l'élan qui est sondé. Dans la mécanique relativiste des balances de temps et de longueur sont rapportées par la vitesse de la lumière . Dans la mécanique quantique relativiste ou la théorie des champs relativiste de quantum , des balances de longueur sont liées aux balances d'élan, de temps et d'énergie par Planck constant et à la vitesse de la lumière. Souvent dans le de la physique de haute énergie les unités normales sont employées où des balances de longueur, de temps, d'énergie et d'élan sont décrites dans les mêmes unités (habituellement avec des unités d'énergie telles que GeV ).

Les balances de longueur sont habituellement la balance opérative (ou au moins l'une des balances) dans l'analyse dimensionnelle . Par exemple, dans la théorie de dispersion , la quantité la plus commune à calculer est un en coupe qui a des unités de longueur carrées et est mesurée dans les granges que la section transversale d'un processus donné est habituellement à angle droit de la balance de longueur.

Exemples

La balance atomique de longueur est des mètres de

\ ell_a \ sim 10^ {- 10}

et est donnée par la taille de l'atome d'hydrogène ( c. , le rayon de Bohr (approximativement 53 ; P. )) ce qui est placé par les temps de la longueur d'onde de Compton du de l'électron la Fin-structure constant de :

\ ell_ {} d'a \ sim 1 \ alpha m_e

la balance de longueur pour les interactions fortes (ou celle dérivée de QCD par transmutation dimensionnelle ) est autour des mètres de $\ ell_ {s} \ sim 10^ {- 15}$ (ou dans mev normal d'unités 100), et le " ; radii" ; des particules fortement de interaction (telles que le proton ) être rudement comparable. Cette balance de longueur est déterminée par la gamme du potentiel de Yukawa de . Les vies des particules fortement de interaction, telles que le méson de Rho de , sont indiquées par cette balance de longueur divisée par la vitesse de la lumière : secondes de $10^ {- 23}$ . Les masses des particules fortement de interaction sont plusieurs fois la balance associée d'énergie (mev 500 à mev 3000).

la balance de longueur d'Electroweak est des mètres plus courts, rudement de $\ ell_ {W} \ sim 10^ {- 18}$ et est placé par la masse de repos des bosons faibles de vecteur qui est approximativement 100 GeV. Cette balance de longueur est serait la distance où une force de Yukawa a négocié par les bosons faibles de vecteur. L'importance de la balance faible de longueur a été au commencement impliquée par le Fermi constant mesuré par le neutron et l'affaiblissement de Muon .

la longueur (balance de Planck de de Planck) est beaucoup plus court pourtant - au sujet des mètres de $\ ell_ {P} \ sim 10^ {- 35}$ ( $10^ {19}$ GeV dans les unités normales), et est dérivé de la constante de la gravité du de Newton qui a des unités de longueur carrées.

la balance de Mesoscopic de est la longueur à laquelle des comportements mécaniques de quantum dans les liquides ou le solide peuvent être décrits par des concepts macroscopiques du .

Voir également

Ordres de grandeur de (longueur)

article-moignon

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