TEMARIO - Unidades de medida y su interpretacion fisica

UNIDADES DE MEDIDA.
La definición de $α$ contiene otras constantes que pueden ser medidas. No obstante, la electrodinámica quántica (QED) muestra una forma de medir $α$ directamente usando el efecto Hall cuántico o el momento magnético anómalo del electrón.QED predice una relación entre el momento magnético sin dimensiones del electrón (o el g-factor de Lande, $g$ ) y la constante de estructura fina $α$ . Una nueva medida de $g$ usando un ciclotrón cuántico de un electrón, junto con un calculo QED que involucra 891 diagramas de Feynman, determina el valor actual más preciso de $α$ : $α - 1$ = 137.035 999 710 (96)esto es, una medida con una precisión de 0.70 partes por mil millones. Las incertidumbres son 10 veces más pequeñas que aquellas de los métodos rivales más próximos. Las comparaciones de los valores medidos y los calculados de $g$ suponen un test muy fuerte de QED, y ponen un límite para cualquier estructura interna del electrón posible.

INTERPRETACION FISICA.
La constante de estructura fina puede tomarse como el cuadrado del cociente de la carga elemental con la carga de Planck.

$alpha = left( frac{e}{q_P} right)^2$ .

Para una longitud arbitraria $s$ , la constante de estructura fina es el cociente de dos energías: (i) la energía necesaria para traer dos electrones desde el infinito a una distancia $s$ trabajando contra sus repulsión electrostática, y (ii) la energía de un simple fotón de longitud de onda igual a la misma longitud multiplicada por 2π (esto es, $2 pi s = lambda = frac{c}{nu}$ donde $nu$ es la frecuencia de radiación asociada con el fotón).

$alpha = frac{e^2}{4 pi epsilon_0 s} div h nu = frac{e^2}{4 pi epsilon_0 s} div frac{h c}{2 pi s} = frac{e^2}{4 pi epsilon_0 hbar c}$

En la teoría de electrodinámica cuántica, la constante de estructura fina juega el rol de una constante de acoplamiento, representando la fuerza de la interacción entre electrones y fotones. Su valor no puede predecirse por la teoría, y debe insertarse uno basado en resultados experimentales. De hecho, es uno de los veinte "parámetros externos" en el Modelo estándar de física de partículas.En la teoría electrodébil, que unifica la interacción débil con el electromagnetismo, la constante de estructura fina aparece en otras dos constantes de acoplamiento asociadas con los campos gauge de la teoría electrodébil. En esta teoría, la interacción electromagnética se trata como una mezcla de interacciones asociadas con los campos electrodébiles.