基本介紹
- 中文名:QCD尺度
- 外文名:Coupling constant
- 實質:耦合常數
- 所屬學科:物理學
簡介,基本相互作用,弱耦合與微擾論,跑動的耦合常數,弦理論,相關條目,
簡介
在物理學中,耦合常數決定了相互作用的強度。例如在牛頓萬有引力定律和愛因斯坦的廣義相對論中,牛頓常數
就是引力的耦合常數。在粒子物理中,耦合常數的數值常常通過精細結構常數來給出。例如電磁相互作用的精細結構常數為
, 其中
是電磁相互作用的耦合常數,它正比與電子電荷
。在日常使用時,耦合常數也經常和精細結構常數換用。




在經典力學中,耦合常數的大小可以通過測量力的大小直接得到。歷史上牛頓常數是在牛頓死後71年後才由卡文迪什通過扭秤實驗測量得到。但在量子力學中由於量子漲落的存在,出現在拉格朗日量或哈密頓量中的耦合常數是無法直接通過測量得到的。而實驗中測量得到的耦合常數會隨著探測尺度的不同而不同,被稱為跑動的耦合常數。相應的,拉格朗日量中的耦合常數被稱為裸耦合常數。
基本相互作用
相互作用 | 耦合常數 |
---|---|
強相互作用 | ![]() |
電磁相互作用 | ![]() |
弱相互作用 | ![]() |
引力相互作用 | ![]() |
弱耦合與微擾論
如果一個問題中的耦合常數{\displaystyle g}遠小於單位一,則其稱為“弱耦合”的,此時問題的解
可以按照
的冪次(又叫做階數)展開表示為:





微擾論在量子場論中具有核心地位。量子場論中的微擾論計算一般是通過費曼圖和費曼規則來系統地組織實現的,因為費曼圖就是按照耦合常數的冪次畫出來的。電磁相互作用、弱相互作用在尋常尺度下都是弱耦合的相互作用。而強相互作用在短距離上(尺度遠小於飛米時)也是弱耦合的。
跑動的耦合常數
主條目:β函式 (物理學)