koppelingsconstante

Koppelingsconstante is een parameter die de sterkte van een interactie tussen velden of deeltjes in een theorie aangeeft. In veldtheorieën verschijnt ze als een coëfficiënt in de interactie-term van de Lagrangiaan en bepaalt ze hoe sterk de interactie optreedt. De exacte betekenis hangt af van de gebruikte eenheden en van de dimensies van de theorie.

In quantumveldtheorieën kan de waarde van een koppeling veranderen met de energie of met de schaal waarop men meet. Dit fenomeen heet running van de koppeling en volgt uit renormalisatie. Voor de elektromagnetische interactie geldt de fijnstructuurconstante α, die bij lage energie ongeveer 1/137 is; bij hogere energieën neemt α iets toe. In natuurlijke eenheden geldt α = e^2/(4π). Voor de sterke wisselwerking is α_s afhankelijk van de energie en neemt bij hoge energie af (asymptotische vrijheid).

In het Standaardmodel zijn er drie relevante gauge-koppelingen: α_Y, α_2 en α_s; hun waarden en hun running bepalen hoe krachten met elkaar samenhangen. Bij hogere energiescales worden de koppelingen onderzocht op mogelijke unificatie, wat een argument is voor grand unified theories waarin de krachten samenkomen in één onderliggende interactie.

Naast deeltjesfysica komen koppellingsconstanten ook voor in andere vakgebieden, zoals in modellen van gekoppelde systemen en in condensed matter physics, waar ze de sterkte aangeven van interacties tussen subsysteemcomponenten.