Стала тонкої структури

Стала тонкої структури — безрозмірна константа, яку можна утворити із фундаментальних фізичних сталих: елементарного електричного заряду e, швидкості світла c та зведеної сталої Планка ${\displaystyle \hbar }$.

Вперше стала тонкої структури була введена Арнольдом Зоммерфельдом в 1916 році в формулі Зоммерфельда-Дірака при розгляді прецесійного руху релятивістського електрона в полі атомного воднеподібного ядра. Свою назву вона отримала в зв'язку з тим, що вона визначає тонку структуру спектру атома водню.

Стала є безрозмірною величиною, а її чисельне значення не залежить від вибраної системи одиниць. Зараз рекомендується використовувати наступне значення[1]

${\displaystyle \alpha =7,297\,352\,5698(24)\times 10^{-3}={\frac {1}{137,035\,999\,074(44)}}.}$

В системі ISQ вона може бути визначена як:

${\displaystyle \alpha ={\frac {e^{2}}{\hbar \,c4\pi \varepsilon _{0}}}={\frac {e^{2}}{2\varepsilon _{0}hc}}}$,

де e — елементарний електричний заряд, ${\displaystyle \hbar =h/2\pi }$ — зведена стала Планка, c — швидкість світла у вакуумі, ${\displaystyle \varepsilon _{0}}$ — електрична стала.

В системі одиниць СГС стала тонкої структури визначається як:

${\displaystyle \alpha ={\frac {e^{2}}{\hbar c}}}$.