A tudományban a fizikai állandó olyan fizikai mennyiség, amelynek számértéke rögzített. A matematikai állandóval ellentétben ez közvetlenül magában foglal egy fizikailag mérhető mennyiséget.
Az alább felsorolt értékek olyan értékek, amelyeket észrevettek, hogy állandónak tűnnek és függetlenek az alkalmazott paraméterektől, és ezért az elmélet valóban állandó értéket feltételez .
A dimenzió nélküli állandók , a finom szerkezeti állandóhoz hasonlóan, nem függenek az alkalmazott súlyok és mértékek rendszerétől. A többieknek nyilvánvalóan különböző értékeik lennének a különböző rendszerekben. A rendszereket (pl. Planck egységei ) a lehető legtöbb konstans 1-re állításának alapján javasolták, de még nem voltak túl sikeresek.
A zárójelben lévő szám az utolsó jelentős számjegy bizonytalanságát jelenti. Például :
Név Állandó |
Szimbólum | Eredet | Numerikus érték | Viszonylagos bizonytalanság |
---|---|---|---|---|
Fénysebesség az ürességben | c (vagy c 0 ) |
299 792 458 m s −1 |
Pontos (a mérő meghatározása) |
|
A vákuum mágneses permeabilitása | μ 0 | 4π × 10 -7 kg ⋅m⋅ A -2 ⋅s -2 (vagy H ⋅m -1 ) 1,256 637 061 4… × 10 −6 kg m A −2 s −2 |
Pontos (az amper meghatározása) |
|
A vákuum dielektromos permittivitása | ε 0 | 8 854 187 817… × 10 −12 A 2 s 4 kg −1 m −3 (vagy F ⋅m -1 ) | Pontos | |
Jellemző vákuumimpedancia | Z 0 | 376 730 313 461… kg m 2 A −2 s −3 | Pontos | |
Planck állandó | Mért | 6,626 070 040 (81) × 10 −34 kg m 2 s −1 (vagy J ⋅s) | 1,2 × 10 −8 | |
Csökkentett Planck-állandó | ℏ | 1,054 571 800 (13) × 10 −34 kg m 2 s −1 | 1,2 × 10 −8 |
Név Állandó |
Szimbólum | Numerikus érték | Viszonylagos bizonytalanság |
---|---|---|---|
A zavartalan Cézium 133 atom alapállapotának hiperfinom átmenetének gyakorisága | ∆ ν Cs | 9 192 631 770 Hz |
Pontos (meghatározza a másodikat) |
Fénysebesség az ürességben | vs. | 299 792 458 m s −1 |
Pontos (meghatározza a mérőt) |
Planck állandó | 6 626 070 15 × 10 −34 kg m 2 s −1 (vagy J ⋅s) | Pontos (meghatározza a kilogrammot) |
|
Elemi töltés | e | 1,602 176 634 × 10 −19 A s | Pontos (meghatározza az ampert) |
Boltzmann állandó | k | 1.380 649 × 10 −23 J K −1 | Pontos (meghatározza a kelvint) |
Avogadro száma | 6,022 140 76 × 10 23 mol −1 | Pontos (meghatározza a vakondot) |
Ezek az állandók, amelyeket 2019. május 20-án állítottak be, meghatározzák a Nemzetközi Egységrendszer hét alapegységét ( második , méter , kilogramm , amper , kelvin , anyajegy és kandela ). Ezek az új definíciók javítják az SI-t az egységek értékének megváltoztatása nélkül.
Név Állandó |
Szimbólum | Eredet | Numerikus érték |
Viszonylagos bizonytalanság |
---|---|---|---|---|
Elemi töltés | e | 1,602 176 634 × 10 −19 A s | Definíció szerint | |
Finom szerkezet állandó | α | Mért | 7,297 352 569 3 (11) × 10 −3 | 1,5 × 10 −10 |
Vákuumáteresztő képesség | μ 0 | 1,256 637 062 12 (19) × 10 −6 kg m A −2 s −2 | 1,5 x 10 −10 | |
A vákuum dielektromos permittivitása | ε 0 | 8 854 187 812 8 (13) × 10 −12 kg −1 m −3 A 2 s 4 | 1,5 x 10 −10 | |
Coulomb állandó | κ | 8,987 551 792 3 (15) × 10 9 kg m 3 A −2 s −4 | 1,5 x 10 −10 | |
Jellemző vákuumimpedancia | Z 0 | 376 730 313 668 (57) kg m 2 A −2 s −3 | 1,5 x 10 −10 | |
Von Klitzing állandó | R K | 25,812 807 459 ... × 10 3 kg m 2 A −2 s −3 | Pontos | |
Vezetési kvantum | G 0 | 7748 091 729 86 ... × 10 −5 S | Pontos | |
Josephson állandó | K J | 4 835 978 484 ... × 10 14 kg −1 m −2 A s 2 | Pontos | |
Mágneses fluxuskvantum | Φ 0 | 2 067 833 848 46 ... × 10 −15 Wb | Pontos | |
Bohr Magneton | μ B | 9.274 010 078 3 (28) × 10 −24 A m 2 | 3,0 × 10 −10 | |
Nukleáris magneton | μ N | 5,050 783 746 1 (15) × 10 −27 A m 2 | 3,1 × 10 −10 |
Név Állandó |
Szimbólum | Eredet | Numerikus érték |
Viszonylagos bizonytalanság |
---|---|---|---|---|
állandó gravitációs |
G | Mért | 6,674 30 (15) × 10 −11 m 3 kg −1 s −2 | 2,2 × 10 −5 |
Normál gravitációs gyorsulás a tengerszintig |
g 0 | egyezmény | 9,806 65 m s −2 | Definíció szerint |
Név Állandó |
Szimbólum | Eredet | Numerikus érték |
Viszonylagos bizonytalanság |
---|---|---|---|---|
Hőmérséklet az hármas pont a víz | T 0 | Mért | 273,16 K | 3,7 × 10 −7 |
A légkör szokásos nyomása | ATM | egyezmény | 101 325 Pa | Definíció szerint |
Avogadro száma | N A vagy L | Vakond definíció | 6,022 140 76 × 10 23 mol −1 | Pontos |
Ideális gázállandó | R vagy R 0 | 8 314 462 618 ... J K −1 mol −1 | Pontos | |
Boltzmann állandó | k vagy k B | Kelvin-definíció | 1.380 649 × 10 −23 J K −1 | Pontos |
Faraday állandó | F | 96 485,332 12 ... C mol −1 | Pontos | |
Ideális gáz moláris térfogata , p = 101,325 kPa, T = 273,15 K |
V 0 | 22.413 962 54 ... × 10 −3 m 3 mol −1 | Pontos | |
Atomtömeg egység | uma | 1 660 539 066 60 (50) × 10 −27 kg | 3,0 × 10 −10 | |
Első sugárzási állandó | 3 741 771 852 ... × 10 −16 W m 2 | Pontos | ||
spektrális kisugárzáshoz | 1.191 042 972 ... × 10 −16 W m 2 sr −1 | Pontos | ||
Második sugárzási állandó | 1,438 776 877 ... × 10 −2 m K | Pontos | ||
Stefan-Boltzmann állandó | σ | 5,670 374 419 ... × 10 −8 W m −2 K −4 | Pontos | |
Wien állandó | vagy σ w | 00002,897 771 955 ... × 10 −3 m K | Pontos | |
Loschmidt-állandó | N L | 2,686 780 951 ... × 10 25 m −3 | Pontos |
Név Állandó |
Szimbólum | Eredet | Numerikus érték |
Viszonylagos bizonytalanság |
---|---|---|---|---|
Rydberg állandó | R ∞ | 1,097 373 156 816 0 (21) × 10 7 m -1 | 1,9 × 10 −12 | |
Hartree Energy | E H | 4,359 744 722 207 1 (85) × 10 −18 J | 1,9 × 10 −12 | |
Keringési kvantum | 3,636 947 551 6 (11) × 10 −4 m 2 s −1 | 3,0 × 10 −10 | ||
Bohr sugár | a 0 | 5291 772 109 03 (80) × 10 −11 m | 1,5 × 10 −10 | |
Az elektron Compton hullámhossza |
λ C | 2 426 310 238 67 (73) × 10 −12 m | 3,0 × 10 −10 | |
Compton sugara az elektron számára |
R C | 3,861 592 679 6 (12) × 10 -13 m | 3,0 × 10 −10 | |
Az elektron klasszikus sugara |
r e | 2,817 940 326 2 (13) × 10 −15 m | 4,5 × 10 −10 | |
Proton tömeg | m o | Mért | 1.672 621 923 69 (51) × 10 −27 kg | 3,1 × 10 −10 |
Proton energia | Számítás | 938,272 088 16 (29) MeV | 3,1 × 10 −10 | |
Neutron tömeg | m n | Mért | 1,674 927 498 04 (95) × 10 −27 kg | 5,7 × 10 −10 |
neutron energia | Számítás | 939,565 420 52 (54) MeV | 5,7 × 10 −10 | |
Az elektron tömege | m e | Mért | 9,109 383 701 5 (28) × 10 −31 kg | 3,0 × 10 −10 |
Muon mise | m μ | Mért | 1,883 531 627 (42) × 10 −28 kg | 2,2 × 10 −8 |
A vakond buzogánya | m τ | Mért | 3,167 54 (21) × 10 −27 kg | 6,8 × 10 −5 |
Z ° bozon tömege | m Z ° | Mért | 1,625 567 (38) × 10-25 kg | 2,3 × 10 −5 |
W -bozon tömege | m W | Mért | 1.432 89 (22) × 10-25 kg | 1,5 × 10 −4 |
A zárójelben lévő szám az utolsó számjegy bizonytalanságát jelenti. Például: 6.673 (10) × 10 −11 jelentése 6.673 × 10 −11 ± 0.010 × 10 −11
Név Állandó |
Szimbólum | Eredet | Numerikus érték |
Viszonylagos bizonytalanság |
---|---|---|---|---|
Planck állandó | 6 626 070 15 × 10 −34 kg m 2 s −1 (vagy J ⋅s) | Pontos | ||
Csökkentett Planck-állandó | ℏ | 1,054 571 817 ... × 10 −34 kg m 2 s −1 | Pontos | |
Planck-tömeg | m P | 2.176.434 (24) × 10-8 kg | 1,1 × 10 −5 | |
Planck hossza | l P | 1.616 255 (18) × 10-35 m | 1,1 × 10 −5 | |
Planck ideje | t P | 5.391 247 (60) × 10 −44 s | 1,1 × 10 −5 | |
Planck hőmérséklete | T P | 1,416 784 (16) x 10 32 K | 1,1 × 10 −5 | |
Planck töltés | Q P | 1,875 546 037 78 (15) × 10 -18 C | 8 × 10 −11 | |
Planck erő | F P | 1,210 256 (28) × 10 44 N | 2,3 × 10 −5 | |
Planck energia | E P | 1 956 082 (23) × 10 9 J | 1,2 × 10 −5 | |
Planck-erő | P P | 3,628 255 (82) × 10 52 W | 2,3 × 10 −5 |
Annak érdekében, hogy a kalibrációs az amper alapegysége a nemzetközi rendszer (SI), pontosabb, a 18 th Általános Súly- és Mértékügyi Konferencia (GFCM) 1988-ban a „pontos” értékek von Klitzing és Josephson állandók :
R K = h / e 2 ≡ 2,581 280 7 × 10 4 Ω (CIPM (1988) 2. ajánlás, PV 56; 20)
K J −1 = 2e / h ≡ 4 835 979 × 10 14 Hz / V (CIPM (1988) 1. ajánlás, PV 56; 19)
A Villamosenergia-tanácsadó Bizottság (CCE) azonban kijelentette, hogy „Az 1. (CI-1988) és a 2. (CI-1988) ajánlás nem jelenti az SI-egységek újradefiniálását. Az egyezmény által elfogadott K J és R K értékek nem használhatók a volt és az ohm meghatározására, vagyis a Nemzetközi Egységrendszer elektromotoros erő és elektromos ellenállás mértékegységeire. Ellenkező esetben a µ 0 állandónak már nem lenne pontosan meghatározott értéke, ami az amper definícióját semmissé tenné, és az elektromos egységek összeegyeztethetetlenek lennének a kilogramm és az abból származó egységek meghatározásával. "
Ennek ellenére a pontos értékekből meghatározható a kilogramm, az SI egyetlen eddigi alapegysége, amelyet még mindig egy fizikai szabvány határoz meg (és ez az egyetlen "szabadságfok" a rendszerben). Von Klitzing és Josephson állandók. Ha ezt elismerjük, a fizikai állandók egész sora ennek eredményeként kap pontos értékeket.
A kilogramm meghatározása ekkor lenne:
"A tömeg, amelyet pontosan 2 × 10 −7 m / s 2-re gyorsítanának fel, ha két párhuzamos, végtelen hosszúságú, elhanyagolható körmetszetű, egyenes vonalú vezető 1 méteres távolságra helyeznék el méterenként 1 liter távolságra. vákuumban, és amelyen keresztül másodpercenként pontosan 6 241 509 629 152 650 50 000 állandó töltésű áram áramlik. "
Ezután arra következtetünk, hogy az amper másodpercenként pontosan 6 241 509 629 152 650 000 elemi töltéssel egyenlő. Planck állandójának értéke szintén ezekből a pontos értékekből, valamint a finom szerkezeti állandó értékéből származik .