Fizika je opisana v matematičnem jeziku in enačbe tega jezika uporabljajo široko paleto fizikalne konstante. V zelo resničnem smislu vrednosti teh fizikalnih konstant definirajo našo resničnost. Vesolje, v katerem so bili drugačni, bi bilo korenito spremenjeno od tistega, ki ga naseljujemo.
Odkrivanje konstant
Do konstante običajno pridejo z opazovanjem bodisi neposredno (kot kadar merimo naboj elektrona ali hitrost svetlobe) ali z opisom razmerja, ki ga je mogoče meriti in nato izpeljemo vrednost konstante (kot v primeru gravitacijske konstante). Upoštevajte, da so te konstante včasih zapisane v različnih enotah, tako da, če najdete drugo vrednost, ki ni povsem takšna, kot je tukaj, je morda spremenjena v drug niz enot.
Seznam pomembnih fizikalnih konstant, skupaj z nekaj komentarji, kdaj se uporabljajo, ni izčrpen. Te konstante bi vam morale pomagati razumeti, kako razmišljati o teh fizikalnih konceptih.
Hitrost svetlobe
Celo prej Albert Einstein Prišel je skupaj, je fizik James Clerk Maxwell opisal
hitrost svetlobe v prostem prostoru v njegovih znamenitih enačbah, ki opisujejo elektromagnetna polja. Kot je Einstein razvil teorija relativnostije hitrost svetlobe postala pomembna kot stalnica, ki temelji na mnogih pomembnih elementih fizične strukture resničnosti.c = 2.99792458 x 108 metrov na sekundo
Polnjenje elektrona
Sodobni svet deluje na elektriko, električni naboj elektrona pa je najbolj temeljna enota, ko govorimo o obnašanju električne energije ali elektromagnetizma.
e = 1.602177 x 10-19 C
Gravitacijsko konstantno
Gravitacijska konstanta je bila razvita kot del zakon gravitacije razvil Sir Isaac Newton. Merjenje gravitacijske konstante je običajen poskus, ki so ga izvedli uvodni študenti fizike z merjenjem gravitacijske privlačnosti med dvema objektoma.
G = 6.67259 x 10-11 N m2/kg2
Planckova stalnica
Fizik Max Planck začelo področje kvantna fizika z razlago rešitve "ultravijolične katastrofe" pri raziskovanju sevanje črnega telesa problem. Pri tem je določil konstanto, ki je postala znana kot Planckova stalnica, ki se je skozi revolucijo kvantne fizike še naprej kazala v različnih aplikacijah.
h = 6,6260755 x 10-34 J s
Avogadrova številka
Ta konstanta se uporablja veliko bolj aktivno v kemiji kot v fiziki, vendar navezuje število molekul, ki jih vsebuje ena Krt snovi.
NA = 6.022 x 1023 molekule / mol
Konstanta plina
To je stalnica, ki se pokaže v številnih enačbah, povezanih z obnašanjem plinov, kot je zakon o idealnem plinu kot del kinetična teorija plinov.
R = 8,314510 J / mol K
Boltzmannova konstanta
Poimenovana po Ludwigu Boltzmannu, ta konstanta povezuje energijo delca s temperaturo plina. To je razmerje med plinsko konstanto R na Avogadrovo številko NA:
k = R / NA = 1.38066 x 10-23 J / K
Masa delcev
Vesolje je sestavljeno iz delcev in množice teh delcev se med celotnim študijem fizike kažejo na veliko različnih mestih. Čeprav jih je veliko več temeljni delci kot samo ti trije, so najpomembnejše fizične konstante, na katere boste naleteli:
Masa elektronov = me = 9.10939 x 10-31 kg
Nevtronska masa = mn = 1.67262 x 10-27 kg
Protonska masa = mstr = 1.67492 x 10-27 kg
Dovoljenost prostega prostora
Ta fizikalna konstanta predstavlja zmožnost klasičnega vakuuma, da dovoli električne polja. Znan je tudi kot epsilon naught.
ε0 = 8.854 x 10-12 C2/ N m2
Coulomb's Constant
Dovoljenost prostega prostora se nato uporabi za določitev Coulomb-ove konstante, ki je ključna značilnost Coulomb-ove enačbe, ki upravlja s silo, ustvarjeno z medsebojnim delom električnih nabojev.
k = 1/(4πε0) = 8.987 x 109 N m2/ C2
Prepustnost prostega prostora
Podobno kot dovoljenost prostega prostora se ta konstanta nanaša na magnetne linije, dovoljene v klasičnem vakuumu. Igra Amperejev zakon, ki opisuje silo magnetnih polj:
μ0 = 4 π x 10-7 Wb / A m