Фізичні константи

Фізи́чна ста́ла — фізична величина, яка має незмінне значення за визначених обставин в обраній системі одиниць.

Фундаментальна фізична стала (константа) — фізична стала, значення якої, визначене експериментально в обраній системі одиниць, містить інформацію про найзагальніші (фундаментальні) властивості матерії і є незмінним за будь-яких умов. Вона характеризує не окремі тіла, а фізичні властивості нашого світу в цілому. Фундаментальні фізичні константи використовують у теоретичній фізиці при математичному описі навколишнього світу. Часто сюди також відносять і деякі інші фізичні сталі, так чи інакше пов'язані з конкретними тілами.

Слово стала або константа означає, що чисельне значення цієї величини не змінюється з часом. В реальності це може бути і не так. Наприклад, в останні роки з'явилися припущення, що стала тонкої структури змінюється впродовж еволюції Всесвіту. Проте навіть якщо величини і змінюються з часом, то надзвичайно повільно, і скільки-небудь помітних змін варто чекати лише на масштабах співмірних з віком Всесвіту.

Більшість фізичних сталих розмірні величини, тільки деякі з них безрозмірні. Числове значення розмірної величини залежить від вибору одиниць вимірювання. Проте числове значення безрозмірних констант є фундаментальніше, оскільки воно не залежить від вибору системи одиниць.

Фундаментальні фізичні константи

Величина	Символ	Значення в системі СІ	Примітки
швидкість світла у вакуумі	$c$	299 792 458 м·с-1	точно
гравітаційна стала	G	6,67428(67)×10-11 м³·кг-1·с-2	a
стала Планка (елементарний квант дії)	h	6,626 608 96(33)×10-34 Дж·с	a
елементарний заряд	e	1,602 176 487(40)×10-19 Кл	a

Розмірні комбінації фундаментальних констант

Назва	Символ	Значення	Примітки
планківська маса	$m_p = (\hbar c / G)^{1/2}$	2,176 44(11)×10-8 кг	a
Довжина Планка	$l_p = (\hbar G / c^3)^{1/2}$	1,616 252(81)×10-35 м	a
планківський час	$t_p = (\hbar G /c^5)^{1/2}$	5,391 24(27)×10-44 с	a

Деякі інші константи

Назва	Позначення	Значення
Швидкість світла у вакуумі	$c_0$	2.99792458 108 м/с
Магнітна константа	$\mu_{0}$	1.22566370614 10-6 Гн·м-1
Електрична константа	$\varepsilon_{0}$	8.85418783 10-12 Ф/м
Прискорення вільного падіння (нормальне)	$g$	9.80665 м/с2
Гравітаційна стала	$G$	6.6720 10-11 Н м²/кг2
Стала Больцмана	$k_B$	1.380662 10-23 Дж/К
Стала Планка	$h$	6.626176 10-34 Дж·с
Стала Стефана-Больцмана	$C$	5.67 10-8 Вт/(м² К4)
Універсальна газова стала	$R$	8.31441 Дж/(К·моль)
Енергетичний еквівалент маси		8.987 1016 Дж/(Кг)
Електронвольт	$eV$	1.6 10-19 Дж
Об'єм одного моля ідеального газу за нормальних умов		22.415 1016 л/моль
Температурний коефіцієнт розширення ідеальних газів	$\alpha$	0.00366 (° С)-1
Число Авогадро	$N_{a}$	6.022045 1023 моль-1
Стала Лошміта	$N_{L}$	2.687 1020 молекул·см-3
Стала Фарадея (валентність 1)	$F$	96484.56 Кл/моль
Елементарний заряд (заряд електрона)	$e$	1.6021892 10-19 Кл
Відношення заряду електрона до його маси	${e\over m_{e}}$	1.76 1011 Кл/кг
Інваріантна маса електрона	$m_{e}$	9.109534 10-31 кг
Інваріантна маса протона	$m_{p}$	1.6726485 10-27 кг
Інваріантна маса нейтрона	$m_{n}$	1.6749543 10-27 кг
Інваріантна маса мюона	$m_{\mu}$	1.883 10-28 кг
Відношення мас протона й електрона	${m_{p} \over m_{e}}$	1836.15267261(85)
Атомна одиниця маси	а.о.м.	1.6605655(86) 10-27 кг
Класичний радіус електрона	$r_{e}$	2.817938 10-15 м
Маса атома водню	$1_{H}$	1.007825036 а.о.м.
Відношення маси протона до маси електрона	${m_{p} \over m_{e}}$	1836.15152(70)
Стала Рідберга	$R_{\infin}$	10973731.77 м-1
Об'єм одного моля ідеального газу при нормальних умовах (101,3 кПа, 0 °C)	$V_{m}$	22.41383 10-3 м³/моль

Див. також

• Математичні константи

Посилання

• Американський Національний інститут стандартів і технологій (англ.)
• Інститут хімії і біології Вільного університету у Берліні (нім.)
• Сторінка на сайті NASA (англ.)