미세구조상수

미세구조상수 α
종류:	물리 상수
값:	7.297 352 568 × 10-3
오차:	±0.000 000 024 × 10-3
출처:	CODATA 2002

미세구조상수의 역수 α-1
종류:	물리 상수
값:	137.035 999 11
오차:	±0.000 000 46
출처:	CODATA 2002

미세구조상수(微細構造常數, fine structure constant, 기호 $\alpha$) 혹은 좀머펠트 미세구조상수(Sommerfeld -)는 전자기력의 세기를 나타내는 물리상수다. 원자물리학과 입자물리학에서 자주 나타난다. 1916년 아르놀트 조머펠트가 발견하였다.

미세구조상수 $\alpha$는 국제단위계에서는 다음과 같이 정의한다.

$\alpha = \frac{e^2}{4\pi\epsilon_0\hbar c}$

여기서 $e$는 기본 전하, $\pi$는 원주율, $\hbar=h/{2\pi}$는 디랙 상수, $c$는 빛의 속도, $\epsilon_0$은 진공의 유전율이다. 이 값은 두 전자가 $\hbar / m_e c$(전자의 컴프턴 파장)의 거리를 두고 떨어져 있을 때, 그 정전기 에너지와 전자의 정지에너지 $m_e c^2$의 비로 해석할 수 있다.

CGS 단위계에서는 $4\pi\epsilon_0$ 인자가 전하량에 포함되므로 식이 다음과 같이 바뀐다.

$\alpha = \frac{e^2}{\hbar c}$

$\alpha$는 차원이 없는 상수이기 때문에, 그 값은 단위계에 상관없이 같다. 현재 알려진 값은 양자전기역학에서 예측하는 전자의 자기 모멘트와 미세구조상수와의 관계를 통해 구해진 것으로, 다음과 같다.

$\alpha$ = 0.007 297 352 533(27)

$1/\alpha$ = 137.035 999 76(50)

바깥 고리

• (영어) http://physics.nist.gov/cuu/Constants/alpha.html
• (영어) http://scienceworld.wolfram.com/physics/FineStructureConstant.html