Шкала длины

В этой статье не процитировать какие - либо источники . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален . Найти источники:  «Шкала длины»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( сентябрь 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон )

В физике , масштаб длины является особой длины или расстояния определяются с точностью до одного порядка величины . Концепция масштаба длины особенно важна, потому что физические явления разных масштабов длины не могут влиять друг на друга ^{[ необходима цитата ] [ требуется пояснение ]} и, как говорят, разъединяются . Разделение различных масштабов длины позволяет иметь самосогласованную теорию, которая описывает только соответствующие масштабы длины для данной проблемы. Научный редукционизмговорит, что законы физики на самых коротких масштабах длины могут быть использованы для получения эффективного описания на больших масштабах длины. Идею о том, что можно вывести описания физики на разных масштабах длины друг из друга, можно количественно выразить с помощью ренормализационной группы .

В квантовой механике масштаб длины данного явления связан с его длиной волны де Бройля, где - уменьшенная постоянная Планка и - исследуемый импульс. В релятивистской механике масштабы времени и длины связаны скоростью света . В релятивистской квантовой механике или релятивистской квантовой теории поля масштабы длины связаны с масштабами импульса, времени и энергии через постоянную Планка и скорость света. Часто в естественных единицах физики высоких энергий${\ displaystyle \ ell = \ hbar / p}$${\ displaystyle \ hbar}$${\ displaystyle p}$ используются там, где масштабы длины, времени, энергии и импульса описываются в одних и тех же единицах (обычно с такими единицами энергии, как ГэВ ).

Шкалы длины обычно являются оперативной шкалой (или, по крайней мере, одной из шкал) при анализе размеров . Например, в теории рассеяния наиболее распространенной величиной для расчета является поперечное сечение, которое имеет квадрат длины и измеряется в амбарах . Поперечное сечение данного процесса обычно равно квадрату шкалы длины.

Примеры [ править ]

• Шкала атомного длина метра и определяется размером атома водорода ( то есть , то радиус Бора (приблизительно 53  мкм )) , который устанавливается с помощью электрона комптоновского длины волны раза в постоянной тонкой структуры : .${\ displaystyle \ ell _ {a} \ sim 10 ^ {- 10}}$${\ displaystyle \ ell _ {a} \ sim 1 / \ alpha m_ {e}}$
• Масштаб длины для сильных взаимодействий (или полученный из КХД посредством пространственной трансмутации ) составляет около метров (или в натуральных единицах 1000 МэВ или 1 ГэВ), а «радиусы» сильно взаимодействующих частиц (таких как протон ) примерно равны сопоставимы. Этот масштаб длины определяется диапазоном потенциала Юкавы . Время жизни сильно взаимодействующих частиц, таких как ро-мезон , дается этой шкалой длины, деленной на скорость света: секунды. Массы сильно взаимодействующих частиц в несколько раз превышают соответствующий энергетический масштаб (от 500 МэВ до 3000 МэВ).${\ displaystyle \ ell _ {s} \ sim 10 ^ {- 15}}$${\ displaystyle 10 ^ {- 23}}$
• Шкала электрослабой длины короче, примерно в метрах, и определяется массой покоя слабых векторных бозонов, которая составляет примерно 100 ГэВ. Этот масштаб длины будет расстоянием, на котором сила Юкавы передается через слабые векторные бозоны. Величина слабой шкалы длины первоначально определялась константой Ферми, измеренной по распадам нейтронов и мюонов .${\ displaystyle \ ell _ {w} \ sim 10 ^ {- 18}}$
• Длина Планка (масштаб Планка) намного короче , пока - около метра ( ГэВ в естественных единицах), и происходит от Ньютона гравитационной постоянной , которая имеет единицы длины в квадрате.${\ displaystyle \ ell _ {P} \ sim 10 ^ {- 35}}$${\ displaystyle 10 ^ {19}}$${\ displaystyle ^ {- 1}}$
• Мезоскопическая шкала представляет собой длину , при которой квантовые поведения в жидкости или твердого тела можно описать с помощью макроскопических понятий.

См. Также [ править ]

• Порядки величины (длина)
• Шкала внегалактических расстояний
• Высота шкалы

Ссылки [ править ]