Фундаментальные физические постоянные

Фундамента́льная физи́ческая постоя́нная (вар.: конста́нта) — физическая величина, характеризующая не объекты, а физические свойства всего окружающего нас мира. Фундаментальные физические постоянные возникают при математическом описании при рассмотрении явлений в окружающем нас мире с помощью теоретической физики. Сюда же относят и некоторые другие физические постоянные, которые также связанны с конкретными объектами.

Понятие «постоянная» подразумевает, что численное значение этой величины не меняется со временем. Однако в реальности может быть иначе: например, в последние годы появились свидетельства в пользу того, что постоянная тонкой структуры в ходе эволюции Вселенной) всё же меняется. Но даже если имеются меняющиеся со временем постоянные, то они меняются крайне медленно. Сколько-нибудь заметные изменения следует ожидать лишь в масштабах порядка возраста Вселенной.

Различаются размерные и безразмерные физические постоянные. Численное значение размерной величины зависит от выбора единиц измерения. Численное значение безразмерных постоянных более фундаментально, ибо оно не зависит от системы единиц.

Фундаментальные физические постоянные[править | править код]

Величина	Символ	Значение	Прим.
скорость света в вакууме	c	299 792 458 м·с⁻¹	точно
характеристическое сопротивление вакуума	$Z_0 = \mu_0 c$	376.730 313 46177… Ω	точно
гравитационная постоянная	G	6,67428(67)×10⁻¹¹ м³·кг⁻¹·с⁻²	a
постоянная Планка (элементарный квант действия)	h	6,626 608 96(33)×10⁻³⁴ Дж·с	a
постоянная Дирака (или приведенная постоянная Планка)	$\hbar = h/2\pi$	1,054 571 628(53)×10⁻³⁴ Дж·с	a
элементарный заряд	e	1,602 176 487(40)×10⁻¹⁹ Кл	a
магнитная постоянная (по старой терминологии, магнитная проницаемость вакуума)	μ₀	$4\pi \times 10^{-7}$ Н·А⁻²	точно
	μ₀	1,256 637 061 4359… ×10⁻⁶ Н·А⁻²	точно

Размерные комбинации фундаментальных постоянных[править | править код]

Название	Символ	Значение	Прим.
планковская масса	$m_p = (\hbar c / G)^{1/2}$	2,176 44(11)×10⁻⁸ кг	a
планковская длина	$l_p = (\hbar G / c^3)^{1/2}$	1,616 252(81)×10⁻³⁵ м	a
планковское время	$t_p = (\hbar G /c^5)^{1/2}$	5,391 24(27)×10⁻⁴⁴ с	a

Постоянные, связывающие разные системы единиц[править | править код]

Название	Символ	Значение	Прим.
постоянная тонкой структуры	$\alpha = e^2 / \hbar c$	7,297 352 5376(50)×10⁻³	a
постоянная тонкой структуры	$\alpha^{-1}$	137,035 999 679(94)	a
электрическая постоянная (по старой терминологии, диэлектрическая проницаемость вакуума)	$\varepsilon_0 = 1/(\mu_0 c^2)$	8,854 187 817 620… ×10⁻¹² Ф·м⁻¹	точно
атомная единица массы	$m_u$ = 1 а. е. м.	1,660 538 782(83)×10⁻²⁷ кг	a
постоянная Больцмана	k	1,380 6504(24)×10⁻²³ Дж·К⁻¹	a

Некоторые другие физические постоянные[править | править код]

Название	Символ	Значение	Прим.
масса электрона	m_e	9,109 382 15(45)×10⁻³¹ кг	a
масса протона	m_p	1,672 621 637(83)×10⁻²⁷ кг	a
масса нейтрона	m_n	1,674 927 211(84)×10⁻²⁷ кг	a
число Авогадро	$L$ , $N_A$	6,022 141 79(30)×10²³ моль⁻¹	a
постоянная Фарадея	$F = N_A e$	96 485,3399(24) Кл·моль⁻¹	a
газовая постоянная	$R = k N_A$	8,314 472(15) Дж·К⁻¹·моль⁻¹	a
удельный молярный объём идеального газа (при 273,15 К, 101,325 кПа)		22,413 996(39)×10⁻³ м³·моль⁻¹	a
стандартное атмосферное давление	atm	101 325 Па (точно)	a
боровский радиус	$a_0 = \alpha/(4 \pi R_\infin)$	0,529 177 208 59(36)×10⁻¹⁰ м	a
энергия Хартри	$E_h = 2 R_\infin h c$	4,359 743 94(22)×10⁻¹⁸ Дж	a
постоянная Ридберга	$R_\infin = \alpha^2 m_e c / 2h$	10 973 731,568 527(73) м⁻¹	a
магнетон Бора	$\mu_B = e\hbar / 2m_e$	927,400 915(23)×10⁻²⁶ Дж·Тл⁻¹	a
магнитный момент электрона	$\mu_e$	−928,476 377(23)×10^-26 Дж·Тл⁻¹	a
g-фактор свободного электрона	$g_e=2 \mu_e/\mu_B$	2,002 319 304 3622(15)	a
ядерный магнетон	$\mu_N$	5,050 783 24(13)×10^-27 Дж·Тл⁻¹	a
магнитный момент протона	$\mu_p$	1,410 606 662(37)×10^-26 Дж·Тл⁻¹	a
гиромагнитное отношение протона	$\gamma_p = 2\mu_p/\mu_N$	2,675 222 099(70)×10⁸ с⁻¹·Тл⁻¹	a
постоянная Стефана-Больцмана	$\sigma = (\pi^2/60) k^4/\hbar^3 c^2$	5,670 400(40)×10⁻⁸ Вт·м⁻²·К⁻⁴	a
первая радиационная постоянная	$c_1 = 2\pi h c^2$	3,741 771 18(19)×10⁻¹⁶ Вт·м²	a
вторая радиационная постоянная	$c_2$	1,438 7752(25)×10⁻² м·К	a
стандартное ускорение свободного падения на поверхности Земли	$g_n$	9,806 65 м·с⁻²	a