湯川勢

湯川勢在日本物理學家湯川秀樹的介子理論中提出，又稱Yukawa勢，用以描述核子之間的短程相互作用。提出者湯川秀樹是日本第一位獲得諾貝爾物理學獎的物理學家。

基本介紹

• 中文名：湯川勢
• 外文名：Yukawa potential
• 時代：20世紀30年代前
• 發現者：湯川秀樹

湯川勢

20世紀30年代，日本物理學家湯川秀樹在他的介子理論中提出湯川勢，又稱Yukawa勢，用以描述核子之間的短程相互作用.

在粒子與原子物理學中，湯川勢具有如下形式：

其中， 是粒子相互作用的耦合常數， 是作用粒子的質量， 是粒子周圍某點到粒子的徑向距離， 是另一個常數， 表示核力作用範圍.

電磁學中的庫侖勢是湯川勢在 項恆為1的特殊情況，即 ，這也表明了光子的靜質量為0（因為電磁相互作用通過交換光子產生）.

介子場和費米子場相互作用時，常數 就等於兩個場之間的耦合常數. 對於核力而言，兩個相互作用的費米子可以是一個光子和另一個光子或中微子. 根據量子場論，描述核力的介子場的勢函式正比於介子的波函式，從一個核子發出的介子的波函式是球面波，具有 的形式， 為波數. 由此我們可以推得到核子間的吸引勢正比於 ，即湯川勢，可見核力作用範圍即介子波函式的一個波長.

短程力

根據公式 可知，湯川勢 對應的作用力為

可見，隨著 增大， 在急劇減小. 在大於幾倍 的區域， 已可以忽略不計，所以它是短程力.

注釋

關於指數的表達形式，在不同文獻中可能會有細微差別：

1. 由於波數 ，故有些文獻上給出的表達式是 ，也就是說正文第一個表達形式 中的常數 ；

2. 自然單位制中，規定 ，故有些文獻上給出的表達式是 .