https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D0%BD%D0%B4%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%84%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B5

Фундамента́льные физи́ческие постоя́нные — постоянные величины, входящие в уравнения, описывающие фундаментальные законы природы и свойства материи^[1]. Фундаментальные физические постоянные возникают в теоретических моделях наблюдаемых явлений в виде универсальных коэффициентов в соответствующих математических выражениях.

Обзор[]

Слово «постоянная» в физике употребляется в двояком смысле:

численное значение некоторой величины вообще не зависит от каких-либо внешних параметров и не меняется со временем,
изменение численного значения некоторой величины несущественно для рассматриваемой задачи.

Например, гелиоцентрическая постоянная, равная произведению гравитационной постоянной на массу Солнца, уменьшается из-за уменьшения массы Солнца, происходящего вследствие излучения им энергии и испускания солнечного ветра. Однако, поскольку относительное уменьшение массы Солнца составляет величину порядка 10^-14, то для большинства задач небесной механики гелиоцентрическая постоянная с удовлетворительной точностью может рассматриваться как постоянная. Также в физике высоких энергий постоянная тонкой структуры, характеризующая интенсивность электромагнитного взаимодействия, растёт с ростом переданного импульса (на малых расстояниях), однако её изменение несущественно для широкого круга обычных явлений, например, для спектроскопии.

Физические постоянные делятся на две основные группы — размерные и безразмерные постоянные. Численные значения размерных постоянных зависят от выбора единиц измерения. Численные значения безразмерных постоянных не зависят от систем единиц и должны определяться чисто математически в рамках единой теории. Среди размерных физических постоянных следует выделять постоянные, которые не образуют между собой безразмерных комбинаций, их максимальное число равно числу основных единиц измерения — это и есть собственно фундаментальные физические постоянные (скорость света, постоянная Планка и др.). Все остальные размерные физические постоянные сводятся к комбинациям безразмерных постоянных и фундаментальных размерных постоянных. С точки зрения фундаментальных постоянных, эволюция физической картины мира — это переход от физики без фундаментальных постоянных (классическая физика) к физике с фундаментальными постоянными (современная физика). Классическая физика при этом сохраняет своё значение как предельный случай современной физики, когда характерные параметры исследуемых явлений далеки от фундаментальных постоянных.

Скорость света появилась ещё в классической физике в XVII в., но тогда она не играла фундаментальной роли. Фундаментальный статус скорость света приобрела после создания электродинамики Дж. К. Максвеллом и специальной теории относительности А. Эйнштейном (1905). После создания квантовой механики (1926) фундаментальный статус приобрела постоянная Планка h, введенная М. Планком в 1901 г. как размерный коэффициент в законе теплового излучения. К фундаментальным постоянным также ряд учёных относит гравитационную постоянную G, постоянную Больцмана k, элементарный заряд e (или постоянную тонкой структуры α) и космологическую постоянную Λ. Фундаментальные физические постоянные являются естественными масштабами физических величин, переход к ним в качестве единиц измерения лежит в основе построения естественной (планковской) системы единиц. К фундаментальным постоянным в силу исторической традиции также относят и некоторые другие физические постоянные, связанные с конкретными телами (например, массы элементарных частиц), однако эти постоянные должны, согласно современным представлениям, каким-то пока неизвестным образом выводиться из более фундаментального масштаба массы (энергии), так называемого вакуумного среднего поля Хиггса.

Международно принятый набор значений фундаментальных физических постоянных и коэффициентов для их перевода регулярно издаётся^[2] Рабочей группой CODATA по фундаментальным постоянным.

Фундаментальные физические постоянные[]

Шаблон:Основной источник

Величина	Символ	Значение	Прим.
скорость света в вакууме	$\ c$	299 792 458 м·с⁻¹ = 2,99792458×10⁸ м·с⁻¹	точно
гравитационная постоянная	$\ G$	6,674 08(31)×10⁻¹¹ м³·кг⁻¹·с⁻²	a
постоянная Планка (элементарный квант действия)	$\ h$	6,626 070 040(81)×10⁻³⁴ Дж·с	a
постоянная Дирака (приведённая постоянная Планка)	$\hbar = h / 2 \pi$	1,054 571 800(13)×10⁻³⁴ Дж·с	a
элементарный заряд	$\ e$	1,602 176 6208(98)×10⁻¹⁹ Кл = 4,803 204 673(29)×10⁻¹⁰ абсол. электростат. ед.	a
постоянная Больцмана	$\ k$	1,380 648 52(79)×10⁻²³ Дж·К⁻¹	a

Планковские величины (размерные комбинации постоянных c, G, h, k)[]

Название	Символ	Значение	Прим.
планковская масса	$m_p = (\hbar c / G)^{1/2}$	2,176 470(51)×10⁻⁸ кг^[3]	a
планковская длина	$l_p = (\hbar G / c^3)^{1/2}$	1,616 229(38)×10⁻³⁵ м^[4]^[5]	a
планковское время	$t_p = (\hbar G /c^5)^{1/2}$	5,391 16(13)×10⁻⁴⁴ с^[6]	a
планковская температура	$T_p = \frac{1}{k} (\hbar c^5 / G)^{1/2}$	1,416 808(33) ×10³² K^[7]	a

Постоянные, связывающие разные системы единиц, и Переводные множители[]

Название	Символ	Значение	Прим.
постоянная тонкой структуры	$\alpha = e^2 /4 \pi \varepsilon_0 \hbar c$ (система СИ)	7,297 352 5664(17)×10⁻³	a
постоянная тонкой структуры	$\alpha^{-1}$	137,035 999 139(31)	a
электрическая постоянная	$\varepsilon_0 = 1/(\mu_0 c^2)$	8,854 187 817 620… ×10⁻¹² Ф·м⁻¹	точно
атомная единица массы	$\ m_u$ = 1 а. е. м.	1,660 539 040(20)×10⁻²⁷ кг = (6,022 140 857(74)×10²³)⁻¹ г, или г·(а.е.м.)⁻¹^[8]	a
	1 а.е.м.	1,492 418 062(18)×10⁻¹⁰ Дж = 931,494 0954(57)×10⁶ Эв = 931,494 0954(57) МэВ^[9]
постоянная Авогадро	$\ L, N_A$	6,022 140 857(74)×10²³ моль⁻¹^[10]	a
1 электронвольт	эВ	1,602 176 6208(98)×10⁻¹⁹ Дж = 1,602 176 6208(98)×10⁻¹² эрг
1 калория	1 кал	4,1868 Дж
литр·атмосфера	1 л·атм	101,325 Дж
	2,30259 RT^[11]	5,706 кДж·моль⁻¹ (при 298 К)
	1 кДж·моль⁻¹	83,593 см⁻¹^[12]

Электромагнитные постоянные[]

Название	Символ	Значение	Прим.
магнитная постоянная^[13]	$\mu_0 = 1/(\varepsilon_0 c^2)$	$4 \pi \times 10^{-7}$ Гн/м = 1,25663706… ×10^-6 Гн·м⁻¹ = 1,25663706… ×10^-6 Н·А⁻² (через основные единицы СИ: кг·м·с^-2·А^-2)	точно
волновое сопротивление вакуума^[14]	$Z_{0} = \mu_0 c = \frac{1}{\varepsilon_0 c}$	$119.9169832 \; \pi ~ \Omega$ точно, или $\approx 376.730\ 313\ 461\ 77\ldots ~ \Omega$ .	точно
электрическая постоянная	$\varepsilon_0 = 1/(\mu_0 c^2)$	8,854 187 817 620… ×10⁻¹² Ф·м⁻¹ (через основные единицы СИ: кг⁻¹·м⁻³·с⁴·А²)	точно
постоянная Кулона	$k=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}$	8,987 551 787… × ×10⁹ Ф⁻¹·м (через основные единицы: кг·м³·с⁻⁴·А⁻²)	точно

Некоторые другие физические постоянные[]

Название	Символ	Значение	Прим.
Массы элементарных частиц: масса электрона	$\ m_e$	9,109 383 56(11)×10⁻³¹ кг (абсол.) = 0,0005485799090(16) а.е.м. (относит.)	a
масса протона	$\ m_p$	1,672 621 898(21)×10⁻²⁷ кг = 1,007276466879(91) а.е.м.	a
масса нейтрона	$\ m_n$	1,674 927 471(21)×10⁻²⁷ кг = 1,008 664 915 88(49) а.е.м.	a
М протон плюс электрон (абсолютная масса атома водорода ¹H)	$\ m_{p+e}$	= 1,673 532 836(57)×10⁻²⁷ кг = 1,007 825(04719) а.е.м. (относит.)
магнитный момент электрона	$\mu_e$	−928,476 4620(57)×10⁻²⁶ Дж·Тл⁻¹	a
магнитный момент протона	$\mu_p$	1,410 606 7873(97)×10⁻²⁶ Дж·Тл⁻¹	a
магнетон Бора	$\mu_B = e\hbar / 2m_e$	927,400 9994(57)×10⁻²⁶ Дж·Тл⁻¹^[15]	a
ядерный магнетон	$\mu_N$	5,050 783 699(31)×10⁻²⁷ Дж·Тл⁻¹	a
g-фактор свободного электрона	$g_e=2 \mu_e/\mu_B$	2,002 319 304 361 82(52)	a
гиромагнитное отношение протона	$\gamma_p = 2\mu_p/\hbar$	2,675 221 900(18)×10⁸ с⁻¹·Тл⁻¹	a
постоянная Фарадея	$\ F = N_A e$	96 485,332 89(59) Кл·моль⁻¹	a
универсальная газовая постоянная	$\ R = k N_A$	8,314 4598(48) Дж·К⁻¹·моль⁻¹ = 0,082057 л·атм·К⁻¹·моль⁻¹	a
молярный объём идеального газа (при 273,15 К, 101,325 кПа)	$\ V_m$	22,413 962(13)×10⁻³ м³·моль⁻¹	a
стандартное атмосферное давление (н.у.)	атм	101 325 Па	точно
боровский радиус	$a_0 = \alpha/(4 \pi R_\infin)$	0,529 177 210 67(12)×10⁻¹⁰ м	a
энергия Хартри	$E_h = 2 R_\infin h c$	4,359 744 650(54)×10⁻¹⁸ Дж	a
постоянная Ридберга	$R_\infin = \alpha^2 m_e c / 2h$	10 973 731,568 508(65) м⁻¹	a
первая радиационная постоянная	$c_1 = 2\pi h c^2$	3,741 771 790(46)×10⁻¹⁶ Вт·м²	a
вторая радиационная постоянная	$c_2=hc/k$	1,438 777 36(83)×10⁻² м·К	a
постоянная Стефана-Больцмана	$\sigma = (\pi^2/60) k^4/\hbar^3 c^2$	5,670 367(13)×10⁻⁸ Вт·м⁻²·К⁻⁴	a
постоянная Вина	$b = c_2/4,965114231...$	2,897 7729(17)×10⁻³м·К	а
стандартное ускорение свободного падения на поверхности Земли (усреднённое)	$g_n$	9,806 65 м·с⁻²	точно
Температура тройной точки воды	$T_0$	273,16 K	точно

См. также[]

Астрономические постоянные

Примечания[]

↑ Фундаментальные физические константы // Физическая энциклопедия, т. 5. М.: Большая Российская энциклопедия, 1998, с. 381—383.
↑ Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок values не указан текст
↑ Planck mass. physics.nist.gov. Проверено 28 июня 2015. Архивировано из первоисточника 2 февраля 2013.
↑ NIST, «Planck length» (англ.), NIST’s published CODATA constants
↑ Fundamental Physical Constants — Complete Listing
↑ Planck time. physics.nist.gov. Проверено 28 июня 2015. Архивировано из первоисточника 2 февраля 2013.
↑ Planck temperature. physics.nist.gov. Проверено 28 июня 2015. Архивировано из первоисточника 2 февраля 2013.
↑ Читается: грамм(ов) на 1 атомную единицу массы
↑ из соотношения E = mc²
↑ Avogadro constant — CODATA Internationally recommended values of the Fundamental Physical Constants
↑ из отношения, определяющего зависимость свободной энергии от концентрации (парциального давления): $G = G^\circ + RT ~ \mathrm{ln} \left ( \frac{p}{\displaystyle{p^\circ}} \right )$
2,30259 — модуль перехода (логарифмы)
↑ из соотношения $E = hv = hc\bar{v}$ , где $\bar{v}$ выражено в обратных сантиметрах см⁻¹
↑ http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mu0%7Csearch_for=Vacuum+permeability CODATA Value: Vacuum permeability
↑ http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?z0%7Csearch_for=characteristic+impedance+of+vacuum CODATA Value: Сharacteristic impedance of vacuum
↑ Bohr magneton. physics.nist.gov. Проверено 17 января 2015. Архивировано из первоисточника 2 февраля 2013.

Ссылки[]

Fundamental Physical Constants — Complete Listing (англ.).
Cohen E.R., Crowe C.M., Dumond J.W.M. Fundamental constants of physics. N.Y., L., 1957, 287 p.
Barrow J.D. The Constants of Nature: From Alpha to Omega. London: Jonathan Cape, 2002. N.Y.: Pantheon, 2003, 353 p.
Wilczek F. Fundamental Constants // arXiv:0708.4361v1 (pdf), то же: Frank Wilczek web site.
Окунь Л. Б. Фундаментальные константы физики // УФН, 161 (9) с.177-194 (1991) (pdf).
Каршенбойм С. Г. Фундаментальные физические константы: роль в физике и метрологии и рекомендованные значения // УФН, 175, № 3, с.271-298 (2005) (pdf).
Рубаков В. А. Иерархии фундаментальных констант (к пунктам 16, 17 и 27 из списка В. Л. Гинзбурга) // УФН, 177, № 4, c.407-414 (2007) (pdf).
Фритцш Х. Фундаментальные физические постоянные // УФН, 179, № 4, с.383-392 (2009) (pdf).
Томилин К. А. Фундаментальные физические постоянные в историческом и методологическом аспектах. М.: Физматлит, 2006, 368 с. (djvu)
Спиридонов О. П. Фундаментальные физические постоянные. М.: Высшая школа, 1991, 238 с.
Сагитов М. У. Постоянная тяготения и масса Земли. М.: Наука, 1969, 188 с.
Квантовая метрология и фундаментальные константы. М.: Мир, 1981, 368 с.

Выделить Фундаментальные физические постоянные и найти в:

Страница 0 - краткая статья
Страница 1 - энциклопедическая статья
Разное - на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
Прошу вносить вашу информацию в «Фундаментальные физические постоянные 1», чтобы сохранить ее

Комментарии читателей:[]

[1] Фундаментальные физические константы // Физическая энциклопедия, т. 5. М.: Большая Российская энциклопедия, 1998, с. 381—383.

[values-2] Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок values не указан текст

[3] Planck mass. physics.nist.gov. Проверено 28 июня 2015. Архивировано из первоисточника 2 февраля 2013.

[4] NIST, «Planck length» (англ.), NIST’s published CODATA constants

[5] Fundamental Physical Constants — Complete Listing

[6] Planck time. physics.nist.gov. Проверено 28 июня 2015. Архивировано из первоисточника 2 февраля 2013.

[7] Planck temperature. physics.nist.gov. Проверено 28 июня 2015. Архивировано из первоисточника 2 февраля 2013.

[8] Читается: грамм(ов) на 1 атомную единицу массы

[9] из соотношения E = mc²

[10] Avogadro constant — CODATA Internationally recommended values of the Fundamental Physical Constants

[11] из отношения, определяющего зависимость свободной энергии от концентрации (парциального давления): $G = G^\circ + RT ~ \mathrm{ln} \left ( \frac{p}{\displaystyle{p^\circ}} \right )$
2,30259 — модуль перехода (логарифмы)

[12] из соотношения $E = hv = hc\bar{v}$ , где $\bar{v}$ выражено в обратных сантиметрах см⁻¹

[13] ttp://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mu0%7Csearch_for=Vacuum+permeability CODATA Value: Vacuum permeability

[14] ttp://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?z0%7Csearch_for=characteristic+impedance+of+vacuum CODATA Value: Сharacteristic impedance of vacuum

[15] Bohr magneton. physics.nist.gov. Проверено 17 января 2015. Архивировано из первоисточника 2 февраля 2013.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]