Физические постоянные

Фундамента́льная физи́ческая постоя́нная (вар.: конста́нта) — физическая величина, характеризующая не отдельные тела, а физические свойства нашего мира в целом. Фундаментальные физические постоянные возникают при математическом описании окружающего мира с помощью теоретической физики. Часто сюда же относят и некоторые другие физические постоянные, так или иначе связанные с конкретными телами.

Слово «постоянная» подразумевает, что численное значение этой величины не меняется со временем. В реальности это может быть и не так (например, в последние годы появились свидетельства в пользу того, что постоянная тонкой структуры меняется в ходе эволюции Вселенной). Однако даже если эти величины и меняются со временем, то крайне медленно, и сколько-нибудь заметные изменения стоит ожидать лишь на масштабах порядка возраста Вселенной.

Стоит различать размерные и безразмерные физические постоянные. Численное значение размерной величины зависит от выбора единиц измерения. Численное же значение безразмерных постоянных более фундаментально, так как оно не зависит от системы единиц.

Фундаментальные физические постоянные

Величина	Символ	Значение	Прим.
скорость света в вакууме	c	299 792 458 м·с−1	точно
характеристическое сопротивление вакуума	Z0 = μ0c	376,730 313 46177… Ω	точно
гравитационная постоянная	G	6,674 28(67)×10−11 м3·кг−1·с−2	a[1]
постоянная Планка (элементарный квант действия)	h	6,626 068 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
постоянная Вина	b	2,89782×10-3К·м	а

Размерные комбинации фундаментальных постоянных

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

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

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, NA	6,022 141 79(30)×1023 моль−1	a
постоянная Фарадея	F = NAe	96 485,3399(24) Кл·моль−1	a
газовая постоянная	R = kNA	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	$R_\infin = \alpha^2 m_e c / 2h$	109 677,585 685 27(73) см−1	a
магнетон Бора	$\mu_B = e\hbar / 2m_e$	927,400 915(23)×10−26 Дж·Тл−1	a
магнитный момент электрона	μe	−928,476 377(23)×10-26 Дж·Тл−1	a
g-фактор свободного электрона	ge = 2μe / μB	2,002 319 304 3622(15)	a
ядерный магнетон	μN	5,050 783 24(13)×10-27 Дж·Тл−1	a
магнитный момент протона	μp	1,410 606 662(37)×10-26 Дж·Тл−1	a
гиромагнитное отношение протона	γp = 2μp / μN	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	c1 = 2πhc2	3,741 771 18(19)×10−16 Вт·м²	a
вторая радиационная постоянная	c2	1,438 7752(25)×10−2 м·К	a
стандартное ускорение свободного падения на поверхности Земли	gn	9,806 65 м·с−2	a

Примечания

1. ↑ CODATA Internationally recommended values of the Fundamental Physical Constants

Ссылки

• Fundamental Physical Constants - Complete Listing (англ.).