(Константа зв'язку) (від лат. Constans -постійний) в квантової теорії поля (КТП) - параметр, що визначає силу (інтенсивність) взаємодії часток або полів. У загальному вигляді К. в. задається як значення вершинної частини (вершини) при потужність. значеннях її незалежних імпульсних аргументів. Вибір цих аргументів зазвичай є питанням угоди і, в кінцевому рахунку, обумовлений зручністю вимірювання відповідних К. в. і їх використання при описі фіз. процесів. Зміна К. в. при переході до ін. аргументів визначається ур-нями ренормалізаціонной групи, що відображають підтримку постійної вимірюваних фіз. величин при такому переході.
Так, напр. К. в. в розпаді. де F - векторний мезон типу,,, визначається з вершини (- фотон) в точці, в якій квадрат 4-им-пульсу фотона дорівнює квадрату маси V-мезона, т. е. фотон є віртуальним, а векторний мезон перебуває на масової поверхні: (pv. my- 4-імпульс і маса V-мезона; прийнята система одиниць = з = 1). Причина такого визначення, по-перше, в тому, що зазначена вершина може бути безпосередньо виміряна, оскільки ряд фіз. процесів виражається через амплітуду переходу в цій точці, а по-друге, в тому, що поняття "віртуальний Адрон" не має для складовою частинки ясного сенсу (за винятком випадків, коли т. н. віртуальність, яка визначається величиною р 2 -m 2 для частинки, мала в порівнянні з характерною енергією зв'язку). Тому більшість феноменологіч. К. в. використовуваних в адронной фізики, виражається через відповідні вершинні частини з зовн. адронами, що знаходяться на масової поверхні. Такі, напр. К. в. . пов'язана з вершиною = 98 МеВ, пов'язана з вершиною (іноді для цієї вершини використовується ін. позначення: МеВ); . пов'язана з вершиною. К. в. певна через вершину, до-рій відповідає реальний (кінематично дозволений) перехід, наз. константою розпаду. Прикладом констант розпаду є і
Використовувані в адронной фізики К. в. не незалежні. В рамках разл. теоретич. схем між ними виникають співвідношення. В принципі все адронні К. в. є феноменологіч. параметрами, к-які повинні виражатися через невелике число фундам. К. в. або, що те ж, фундам. зарядів, що визначають локальні взаємодії фундам. полів.
Іноді використовується поняття затравочного заряду, або "голого" заряду (або затравочной К. в.). Такий заряд є параметром в неперенормірованном лагранжіаном, що описує взаємодію "голих", що не-у пере- полів (див. Перенормировки). Приманки К. в. може бути визначена через вершину частину в межі великих віртуальностей і великих імпульсів зовн. частинок (порядку імпульсу т. н. обрізання, де, за припущенням, взаємодія вимикається). У перенорміруемой КТП затравочние К. в. взагалі кажучи, не несуть до.-л. доповнить. змісту в порівнянні з К. в. певними при будь-якому ін. імпульсі, а параметр обрізання не має спец. сенсу. Однак в деяких моделях КТП, зокрема в моделях, що відносяться до фізики твердого тіла, де обрізання вводиться з фіз. міркувань і характеризує область застосовності теорії, приманки К. в. стає важливою характеристикою.
Безпосередній. експери. визначення величин фундам. К. в. доступно поки тільки у випадках, коли має сенс теорія збурень по К. в. а також в розв'язуваних моделях КТП, часто відносяться до реальних фіз. завданням теорії твердого тіла або фізики елементарних частинок. У таких випадках можливо явне вираз феноменологіч. спостережуваних К. в. через фундам. К. в. що входять до лагранжіан.
Зазвичай будь-який з розглянутих в КТП реалистич. лагранжіаном описує локальні взаємодії полів лише в определ. наближенні. На більш глибокому рівні (на досить малих відстанях) ці поля є або складовими, або починають взаємодіяти з новими полями з великою масою, роль яких брало на великих відстанях нехтує мала. В результаті лагранжіан, к-рий до цього розглядався як фундаментальний, з точки зору малих відстаней повинен розглядатися як ефективний (див. Лагранжіан ефективний). Відповідно до цього фундаментальні К. в. також стають феноменологическими параметрами і повинні бути виражені через новий набір К. в. визначає взаємодію "праполей" на досить малих відстанях в новому фундам. лагранжіаном. Такий процес може бути, по-видимому, продовжений до тих пір, поки не буде встановлено (якщо це взагалі можливо) закінчать. лагранжіан єдиної КТП. Можливо, проміжним етапом на цьому шляху стане одна з моделей т. Н. великого об'єднання: до ще більш глибокого рівня об'єднання взаємодій відноситься супергравітації.
Суч. теорії взаємодій - квантова електродинаміка (КЕД), квантова хромодинамика (КХД), електрослабкої взаємодія - не є остаточними в зазначеному вище сенсі і повинні розглядатися як нізкоенергетіч. наближення в рамках фундам. єдиної теорії. Відповідно всі відомі фундаментальні на даний момент К. в. з точки зору більш глибокого рівня є феноменологіч. параметрами, к-які не можуть бути задані довільно, а повинні однозначно виражатися через К. в. єдиної теорії. Але ці моделі є перенорміруемимі, а що входять до відповідних лагранжіан К. в. безрозмірні (безрозмірність К. в. завжди передбачає перенорміруемость КТП, що відноситься до чотиривимірному простору-часу). Наслідком цього факту є існування широкої області енергій, де проявляється слабка (логарифмич.) Залежність всіх вершин від характерного енергетичних. масштабу більш фундам. теорії на малих відстанях. Ця область визначає широкий інтервал застосовності обговорюваних КТП і допускає последоват. визначення відповідних К. в. незалежно від структури вихідної теорії на малих відстанях. Всі фундаментальні на даний момент К. в. в цих теоріях визначаються в області імпульсів (на таких відстанях), де може бути застосована теорія збурень, що дозволяє просто зв'язати обговорювані К. в. з спостерігаються амплітудами процесів.
Гравітація, заснована на еф. лагранжіаном Ейнштейна, не відноситься до класу перенорміруемих теорій, тому без істот. зміни на малих відстанях [характерним масштабом в цьому випадку є т. н. Планка длінасм, де - ньютоновская гравітаційна стала] її не можна сформулювати як последоват. модель КТП. Гравитац. постійна, на відміну від інших К. в. може бути визначена тільки в класичні. межі по енергії взаємодії макроскопіч. тел. Незважаючи на надзвичайну малість (в атомних одиницях де mp - маса протона; в системі СГС. Теорія збурень по К. в. Непослідовна і з точки зору КТП константа має сенс тільки як феноменологіч. Параметр в еф. Лагранжіаном гравітації.
Розглянемо конкретні способи визначення основних фундаментальних К. в. Електромагнітна К..в. е (точніше, стала тонкої структури визначається з вершини, що відповідає переходу. Практично константу вимірюють в дослідах, де електрон взаємодіє з класичним повільно мінливих електромагнітного магн. полем, т. е. в таких дослідах фотон в вершині входить при нульових значеннях енергії та імпульсу (при нульовому квадраті 4-імпульсу), а електрон знаходиться строго на масової поверхні (величина е в цьому випадку збігається з елементарним електричним зарядом). через малість її значення при будь-якій іншій доступній в даний час віртуальності отли чає не більше ніж на дек. відсотків. До 1983 визначена в середньому з відносить. похибкою 0,8 * 10 -6 і дорівнює 1 / 137,03604 (11). Теоретично неможливо визначення при віртуально-стях (m е - маса електрона) через труднощі зі зверненням в нескінченність в цій точці ефективного заряду (див. Нуль-заряд). Але набагато раніше КЕД втрачає сенс як самостійна КТП і входить (при імпульсах ГеВ / с) в електрослабкої взаємодія, а потім, як передбачається, при імпульсах - (10 14 -10 16) ГеВ / с - в одну з моделей великого об'єднання.
Навпаки, хромодінаміч. К. в. не може бути визначена при малих імпульсах через зростання еф. колірного заряду на великих відстанях. Вона визначається з вершини де кварки глюон. мають віртуальності (ГеВ / с) 2. На відміну від константа помітно залежить від вибору точки визначення, т. е. від віртуальності. При віртуальних (ГеВ / с) 2 Наїб. точно знаходять за допомогою правил сум КХД при обробці дослідів по анігіляції пари в адрони, в дослідах по народженню адронних струменів і в розпаді -мезона.
Замість безрозмірною К. в. в КХД часто використовується розмірний параметр входить у вираз для інваріантного заряду і визначає масштаб імпульсів істотного його зміни.
Фермієвського константа слабкої взаємодії визначається з чотирьохточковими вершини іравна, 16632 (4) * 10 -5 ГеВ 2. При імпульсах порядку де - маса проміжного векторного бозона, вершина істотно залежить від імпульсів і повинна бути виражена через та константи електрослабкої взаємодії. Дві безрозмірні К. в. в теорії електрослабкої взаємодії визначаються через вершини за участю заряджених струмів і нейтральних струмів і слабо залежать від імпульсів. У найпростішій схемі взаємодії (з одним мультиплеті Хіггса бозонів) вони виражаються через К. в. і Вайнбереа уголПрі цьому де