Фізичні константи
Фізи́чна ста́ла — фізична величина, яка має незмінне значення за визначених обставин в обраній системі одиниць[1].
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[1]. 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 є розмірнісними величинами, тільки деякі з них безрозмірнісні (величини з розмірністю одиниця). Числове значення розмірної величини залежить від вибору одиниць вимірювання. Проте числове значення безрозмірнісних констант є фундаментальніше, оскільки воно не залежить від вибору системи одиниць.
Фундаментальні фізичні константи
| Величина | Символ | Значення в системі СІ | Примітки |
|---|---|---|---|
| швидкість світла | 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 |
| стала Дубілета | Db | 0,888 | точно |
Розмірні комбінації фундаментальних констант
| Назва | Символ | Значення | Примітки |
|---|---|---|---|
| планківська маса | 2,176 44(11)×10−8 кг | a | |
| Довжина Планка | 1,616 252(81)×10−35 м | a | |
| планківський час | 5,391 24(27)×10−44 с | a |
Деякі інші константи
| Назва | Позначення | Значення |
|---|---|---|
| Магнітна проникність вакууму | 1.2566370614 10−6 Гн·м−1 | |
| Електрична константа | 8.85418783 10−12 Ф/м | |
| Прискорення вільного падіння (нормальне) | 9.80665 м/с2 | |
| Гравітаційна стала | 6.6720 10−11 Н м²/кг2 | |
| Стала Больцмана | 1.380662 10−23 Дж/К | |
| Стала Планка | 6.626176 10−34 Дж·с | |
| Стала Стефана-Больцмана | 5.67 10−8 Вт/(м² К4) | |
| Універсальна газова стала | 8.31441 Дж/(К·моль) | |
| Енергетичний еквівалент маси | 8.987 1016 Дж/(кг) | |
| Електронвольт | eВ | 1.6 10−19 Дж |
| Об'єм одного моля ідеального газу за нормальних умов | 22.415 1016 л/моль | |
| Температурний коефіцієнт розширення ідеальних газів | 0.00366 (° С)−1 | |
| Число Авогадро | 6.022045 1023 моль−1 | |
| Стала Лошмідта | 2.687 1020 молекул·см−3 | |
| Стала Фарадея (валентність 1) | 96484.56 Кл/моль | |
| Елементарний заряд (заряд електрона) | 1.6021892 10−19 Кл | |
| Відношення заряду електрона до його маси | 1.76 1011 Кл/кг | |
| Інваріантна маса електрона | 9.109534 10−31 кг | |
| Інваріантна маса протона | 1.6726485 10−27 кг | |
| Інваріантна маса нейтрона | 1.6749543 10−27 кг | |
| Інваріантна маса мюона | 1.883 10−28 кг | |
| Відношення мас протона й електрона | 1836.15267261(85) | |
| Атомна одиниця маси | а.о.м. | 1.6605655(86) 10−27 кг |
| Класичний радіус електрона | 2.817938 10−15 м | |
| Маса атома водню | 1.007825036 а.о.м. | |
| Відношення маси протона до маси електрона | 1836.15152(70) | |
| Стала Рідберга | 10973731.77 м−1 | |
| Об'єм одного моля ідеального газу при нормальних умовах (101,3 кПа, 0 °C) |
22.41383 10−3 м³/моль |
Див. також
Примітки
Джерела
- Фундаментальные физические константы // Физическая энциклопедия, т. 5. М.: Большая Российская энциклопедия, 1998, с. 381—383.
- Владленова І. В. Фундаментальні фізичні константи: онто-антропологічний смисл // Вестник НТУ «ХПИ», Фiлософiя № 26, 2009 — ISSN 2079-0783.