Физическа константа

от Уикипедия, свободната енциклопедия
(пренасочване от Физична константа)
Направо към навигацията Направо към търсенето

Физическа константа, понякога фундаментална физическа константа или универсална константа, е физична величина, за която се смята, че е универсална по природа и стойността ѝ е постоянна във времето. За разлика от физическата, математическата константа има фиксирана числена стойност, но за нея не се изисква някакво директно физическо измерване.

В науката има много физически константи, като някои от най-широко признатите са скоростта на светлината във вакуум с, гравитационната константа G, константата на Планк h, диелектричната константа на вакуума ε0 и елементарният заряд e. Физическите константи могат да имат най-различна размерност, която зависи от физичната величина: скоростта на светлината има размерност дължина, разделена на време, докато константата на тънката структура α, която характеризира силата на електромагнитното взаимодействие, е безразмерна. Понятието се отнася именно до величината, а не до конкретната ѝ стойност, която може да се измерва в различни единици.

Понятието фундаментална физическа константа понякога се използва за обозначаване на универсални оразмерени физически константи, като споменатите по-горе[1] Все по-често обаче физиците го употребяват за безразмерни физични константи, като константата на фината структура α. Фундаменталните константи фигурират в уравненията, описващи фундаменталните природни закони и свойствата на материята. Те се появяват в теоретичните модели на явленията като универсални коефициенти в съответните математически изрази.

Физическата константа в смисъла, обсъждан в тази статия, не трябва да се бърка с други величини, наречени „константи“, за които се приема, че са постоянни в даден контекст, но без да се считат фундаментални, като например „времеконстанта“ – характеристика на дадена система (например електрическа верига) или константи, характеризиращи материалите, като константата на Маделунг, специфичната електроповодимост и топлоемкостта.

На 16 ноември 2018 г. Международното бюро за мерки и теглилки гласува за предефиниране на няколко основни единици в международната система от единици (SI), като фиксира стойностите в системата SI на няколко физически константи, сред които константата на Планк, h, елементарния заряд e, константата на Болцман kB и числото на Авогадро NA. Новите фиксирани стойности се основават на най-прецизни измервания на константите въз основа на възприетите дефиниции.

Стойности[редактиране | редактиране на кода]

През 1969 г. към Комитета по данни за наука и техниката CODATA е създадена работна група по фундаменталните константи (на английски: The CODATA Task Group on Fundamental Constants). Нейната цел е веднъж на четири години да публикува международно приет набор от стойности за константите и коефициентте за тяхното преобразуване.

Наборът от фундаментални константи за 2018 г. ще се основава на новите определения на Международната система от единици (SI), поради което се очаква грешките в определянето на редица константи значително да се променят [2].

Таблица на физическите константи[редактиране | редактиране на кода]

Универсални константи[редактиране | редактиране на кода]

Величина Символ Стойност
характеристично съпротивление на вакуума 376,730313461 ... Ω
електрическа константа
(диелектрична проницаемост на вакуума)
8,854 187 817 ... × 10 −12 F⋅m −1
магнитна константа
(магнитна проницаемост на вакуума)
12,566 370 614 ... × 10 −7 N⋅A −2
Гравитационна константа 6,674 08 (31) × 10 −11 m 3 ⋅kg −1 s −2
Константа на Планк 6,626 070 040 (81) × 10 −34 J⋅s
редуцирана константа на Планк 1,054 571 800 (13) × 10 −34 Js
скорост на светлината във вакуум 299 792 458 m / s

Електромагнитни константи[редактиране | редактиране на кода]

Величина Символ Стойност (в SI)
Магнетон на Бор 927,400 9994(57) × 10−26 J⋅T−1
квант на електрическата проводимост (conductance quantum) 7,748 091 7310(18) × 10−5 S
елементарен електрически заряд 1,602 176 6208(98) × 10−19 C
реципрочен квант на ел. проводимост (inverse conductance quantum) 12 906,403 7278(29) Ω
константа на Джоузефсън 483 597,8525(30) × 109 Hz⋅V−1
квант на магнитния поток 2,067 833 831(13) × 10−15 Wb
ядрен магнетон 5,050 783 699(31) × 10−27 J⋅T−1
Константа на фон Клицинг 25 812,807 4555(59) Ω

Атомни и ядрени константи[редактиране | редактиране на кода]

Величина Символ Стойност (в SI)
радиус на Бор 0,529 177 210 67(12) × 10−10 m
класически радиус на електрона 2,817 940 3227(19) × 10−15 m
електронен G-фактор −2,002 319 304 361 82(52)
маса на електрона 9,109 383 56(11) × 10−31 kg
Константа на тънката структура 7,297 352 5664(17) × 10−3
енергия на Хартри 4,359 744 650(54) × 10−18 J
реципрочна Константа на тънката структура 137,035 999 139(31)
маса на протона 1,672 621 898(21) × 10−27 kg
Константа на Ридберг 10 973 731,568 508(65) m−1
Сечение на Томпсън 0,665 245 871 58(91) × 10−28 m2

Физико-химични константи[редактиране | редактиране на кода]

Величина Символ Стойност (в SI)
Единица за атомна маса 1,660 539 040(20) × 10−27 kg
Число на Авогадро 6,022 140 857(74) × 1023 mol−1
Константа на Болцман 1,380 648 52(79) × 10−23 J⋅K−1
Константа на Фарадей 96 485,332 89(59) C⋅mol−1
първа радиационна константа
(first radiation constant)
3,741 771 790(46) × 10−16 W⋅m2
първа радиационна константа за спектрално излъчване
(first radiation constant for spectral radiance)
1,191 042 953(15) × 10−16 W⋅m2⋅sr−1
Константа на Лошмит = 273.15 K, = 100 kPa 2,651 6467(15) × 1025 m−3
= 273.15 K, = 101.325 kPa 2,686 7811(15) × 1025 m−3
Универсална газова константа 8,314 4598(48) J⋅mol−1⋅K−1
моларна константа на Планк 3,990 312 7110(18) × 10−10 J⋅s⋅mol−1
Моларен обем на идеален газ = 273.15 K, = 100 kPa 2,271 0947(13) × 10−2 m3⋅mol−1
= 273.15 K, = 101.325 kPa 2,241 3962(13) × 10−2 m3⋅mol−1
втора радиационна константа 1,438 777 36(83) × 10−2 m⋅K
Константа на Стефан – Болцман 5,670 367(13) × 10−8 W⋅m−2⋅K−4

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Archived copy. // Архивиран от оригинала на 2016-01-13. Посетен на 2016-01-14.
  2. CODATA Internationally recommended 2014 values of the Fundamental Physical Constants
Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното Лиценз за свободна документация на ГНУ Тази страница частично или изцяло представлява превод на страницата „Physical constant“ в Уикипедия на английски. Оригиналният текст, както и този превод, са защитени от Лиценза „Криейтив Комънс - Признание - Споделяне на споделеното“, а за съдържание, създадено преди юни 2009 година — от Лиценза за свободна документация на ГНУ. Прегледайте историята на редакциите на оригиналната страница, както и на преводната страница. Вижте източниците на оригиналната статия, състоянието ѝ при превода и списъка на съавторите.