Фундаментальные физические постоянные

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
(перенаправлено с «Физические константы»)
Перейти к: навигация, поиск

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]

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
1,256 637 061 4359… ×10−6 Н·А−2 точно

Размерные комбинации фундаментальных постоянных[править]

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]

Название Символ Значение Прим.
постоянная тонкой структуры \(\alpha = e^2 / \hbar c\) 7,297 352 5376(50)×10−3 a
\(\alpha^{-1}\) 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]

Название Символ Значение Прим.
масса электрона me 9,109 382 15(45)×10−31 кг a
масса протона mp 1,672 621 637(83)×10−27 кг a
масса нейтрона mn 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


См. также[править]

Ссылки[править]

a 2006 CODATA Internationally recommended values of the Fundamental Physical Constants
ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ (не открывается)