문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 물리 상수 (문단 편집) === 미세구조상수[* 보통 그냥 미세구조상수라고 하면 전자기력의 미세구조상수를 말한다.] === fine-structure constant ||[math(\begin{aligned} \alpha &= \frac{e^2}{4\pi\varepsilon_0c\hbar} = \frac{e^2}{2\varepsilon_0ch} = 7.297\,352\,569\,3(1\,1)\times10^{-3} \\ \alpha^{-1} &= 137.035\,999\,084(21)\end{aligned})]|| [[아르놀트 조머펠트]]가 수소 원자의 스펙트럼에서 나타나는 미세한 분열(미세구조)을 설명하기 위하여, [[보어 원자모형]]에서 전자가 도는 궤도가 정상파를 만족하는 타원이어도 되는 조건으로 확장(보어-조머펠트 양자화 조건)[* 보어의 조건에서는 정상파를 만족하는 원궤도이다.]하는 과정에서 도입된 상수이다. 초등적으로는 [[물리 상수#보어 반지름|보어 반지름]]을 구하는 과정에서 등장하는 전자의 속도 [math(v_n = \dfrac1n\dfrac{e^2}{2\varepsilon_0h})]이 [math(n=1)]일 때, 즉 가장 낮은 에너지 준위의 오비탈에 있을 때의 속력 [math(v_1 = \dfrac{e^2}{2\varepsilon_0h} = \dfrac{e^2}{4\pi\varepsilon_0\hbar})]과 [[광속|[math(c)]]]의 비 [math(\dfrac{v_1}c)]을 [math(\alpha)]로 나타낸 것에서 유래한다. 그래서 미세구조상수라는 이름이 붙었으나 오늘날에는 전자기력의 세기를 나타내는 [[무차원량|무차원 상수]]로 인식된다. 그밖에도 다양한 물리적 해석이 존재한다. 가장 직관적인 해석은 [[기본전하량]] [math(e)]와 진공에서의 [[유전율]] [math(\varepsilon_0)], 진공에서의 투자율 [math(\mu_0)], 진공의 특성 임피던스 [math(Z_0)]사이의 관계로 || [math(\alpha = \dfrac{e^2c\mu_0}{2h} = \dfrac{e^2}{2\varepsilon_0ch} = \dfrac{e^2}{2h}\sqrt{\dfrac{\mu_0}{\varepsilon_0}} = \dfrac{e^2Z_0}{2h})] || 가 성립함을 알 수 있으며 후술할 전도도 양자 [math(G_0 = \dfrac{2e^2}h)]를 이용하면 [math(\alpha = \dfrac14Z_0G_0)]로서, 양자화된 저항과 전도도의 곱이 미세구조상수와 연관이 있다는 것을 유추할 수 있다. 한편으론, [math(\varepsilon_0)]가 포함된 식은 다음과 같이 변형될 수 있는데 || [math(\alpha = \dfrac{e^2}{4\pi\varepsilon_0c\hbar} = \dfrac{\dfrac{e^2}{4\pi\varepsilon_0r}}{\dfrac{c\hbar}r} = \dfrac{\dfrac{e^2}{4\pi\varepsilon_0r}}{\dfrac{hc}{2\pi r}} = \dfrac{\dfrac{e^2}{4\pi\varepsilon_0r}}{\dfrac{hc}\lambda} = \dfrac{E_{\rm ES}}{E_{\rm L}})] || 즉 곧 부호가 같은 두 하전 입자가 거리 [math(r)]만큼 떨어진 상태에서 작용하는 정전기적(electrostatic) 척력 [math(E_{\rm ES})]와 파장 [math(\lambda)]가 [math(\lambda = 2\pi r)]인 광자의 에너지 [math(E_{\rm L})]사이에 일정한 비가 성립한다는 것을 의미하기도 한다. 특히 질량이 [[플랑크 질량]] [math(m_{\rm P})]이고 전하가 [[기본 전하량]] [math(e)]인 두 입자 사이에는 정전기력 [math(F_{\sf e})]에 의한 척력과 만유인력 [math(F_{\sf G})]에 의한 인력이 작용하는데 이 둘의 비 [math(\dfrac{F_{\sf e}}{F_{\sf G}})]가 입자의 거리 [math(r)]에 관계없이 딱 미세구조상수가 된다. 즉 || [math(\dfrac{F_{\sf e}}{F_{\sf G}} = \dfrac{\dfrac{e^2}{4\pi\varepsilon_0\cancel{r^2}}}{\dfrac{\cancel G}{\cancel{r^2}}\sqrt{\dfrac{\hbar c}{\cancel G}}^2} = \dfrac{e^2}{4\pi\varepsilon_0c\hbar} = \alpha)] || 무차원 상수이기에 단위계에 의존적인 다른 상수들에 비해 보다 근본적인 자연의 성질을 나타낸다고 생각되기도 해 미세구조상수에 매료된 물리학자들이 많았다.[* 특히 [[자연 단위계]]는 물리 상수를 무차원화하는 과정을 통해 특정 상수들의 정의가 바뀌는데, 미세구조상수는 이미 그 자체로 무차원량이기 때문에 '''어떤 자연 단위계에서도 항상 똑같은 값을 갖는다'''는 특징이 있다.] 미세구조상수가 수학적으로 특정 값을 가지는 것을 보이려는 시도도 많았을 정도이며, [[미세 조정된 우주]] 가설의 단골 떡밥이기도 하다. 반면 미세구조상수 또한 자연의 기본상수인 기본전하로부터 유도되는 상수일 뿐이라는 시각도 있다. 우연히 값이 137분의 1에 근접하기에 이와 관련된 떡밥이 존재한다. 외계인들에게 보낼 신호로 소수의 나열이 아니라 137을 선택한다던지.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기