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 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 През 1969 г. към Комитета по данни за наука и техниката CODATA е създадена работна група по фундаменталните константи (). 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 CODATA Internationally recommended 2014 values of the Fundamental Physical Constants.
Таблица на физическите константи Универсални константи 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 ВеличинаСимволСтойност (в SI)Магнетон на Бор927,400 9994(57) × 10−26 J⋅T−1квант на електрическата проводимост (conductance quantum)7,748 091 7310(18) × 10−5 Sелементарен електрически заряд1,602 176 6208(98) × 10−19 Cреципрочен квант на ел. проводимост (inverse conductance quantum)12 906,403 7278(29) Ωконстанта на Джоузефсън483 597,8525(30) × 109 Hz⋅V−1квант на магнитния поток2,067 833 831(13) × 10−15 Wbядрен магнетон5,050 783 699(31) × 10−27 J⋅T−1Константа на фон Клицинг25 812,807 4555(59) Ω
Атомни и ядрени константи ВеличинаСимволСтойност (в SI)радиус на Бор0,529 177 210 67(12) × 10−10 mкласически радиус на електрона2,817 940 3227(19) × 10−15 mелектронен G-фактор−2,002 319 304 361 82(52)маса на електрона9,109 383 56(11) × 10−31 kgКонстанта на тънката структура7,297 352 5664(17) × 10−3енергия на Хартри4,359 744 650(54) × 10−18 Jреципрочна Константа на тънката структура137,035 999 139(31)маса на протона1,672 621 898(21) × 10−27 kgКонстанта на Ридберг10 973 731,568 508(65) m−1Сечение на Томпсън0,665 245 871 58(91) × 10−28 m2
Физико-химични константи ВеличинаСимволСтойност (в SI)Единица за атомна маса1,660 539 040(20) × 10−27 kgЧисло на Авогадро6,022 140 857(74) × 1023 mol−1Константа на Болцман1,380 648 52(79) × 10−23 J⋅K−1Константа на Фарадей96 485,332 89(59) C⋅mol−1първа радиационна константа(first radiation constant)3,741 771 790(46) × 10−16 W⋅m2първа радиационна константа за спектрално излъчване(first radiation constant for spectral radiance)1,191 042 953(15) × 10−16 W⋅m2⋅sr−1Константа на Лошмит = 273.15 K, = 100 kPa2,651 6467(15) × 1025 m−3 = 273.15 K, = 101.325 kPa2,686 7811(15) × 1025 m−3Универсална газова константа8,314 4598(48) J⋅mol−1⋅K−1моларна константа на Планк3,990 312 7110(18) × 10−10 J⋅s⋅mol−1Моларен обем на идеален газ = 273.15 K, = 100 kPa2,271 0947(13) × 10−2 m3⋅mol−1 = 273.15 K, = 101.325 kPa2,241 3962(13) × 10−2 m3⋅mol−1втора радиационна константа1,438 777 36(83) × 10−2 m⋅KКонстанта на Стефан – Болцман5,670 367(13) × 10−8 W⋅m−2⋅K−4
Източници
Категория:Измерване