Как найти константу в физике

Физическая константа

Физическая константа

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.

Содержание

  • 1 Фундаментальные физические постоянные
  • 2 Размерные комбинации фундаментальных постоянных
  • 3 Постоянные, связывающие разные системы единиц
  • 4 Некоторые другие физические постоянные
  • 5 Примечания
  • 6 Ссылки

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/2pi 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 4pi 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 = ehbar / 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.).

Wikimedia Foundation.
2010.

Полезное

Смотреть что такое «Физическая константа» в других словарях:

  • физическая константа — fizikinė konstanta statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Pastovus dydis, įeinantis į kurio nors fizikos dėsnio matematinę išraišką. atitikmenys: angl. physical constant vok. physikalische Konstante, f rus. физическая… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • Константа — Константа: Постоянная Математическая Физическая Константа (в программировании) Константа диссоциации кислоты Константа равновесия Константа скорости реакции Константа (Остаться в живых) См. также Констанция Констанций Константин Констант… …   Википедия

  • Фундаментальная физическая константа — Фундаментальная физическая постоянная (вар.: константа)  физическая величина, характеризующая не отдельные тела, а физические свойства нашего мира в целом. Фундаментальные физические постоянные возникают при математическом описании окружающего… …   Википедия

  • Константа диссоциации — Константа диссоциации  вид константы равновесия, которая показывает склонность большого объекта диссоциировать (разделяться) обратимым образом на маленькие объекты, как например когда комплекс распадается на составляющие молекулы, или когда… …   Википедия

  • КОНСТАНТА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ — (константа связи) (от лат. constans постоянный) в квантовой теории поля (КТП) параметр, определяющий силу (интенсивность) взаимодействия частиц или полей. В общем виде К. в. задаётся как значение вершинной части (вершины) при определ. значениях… …   Физическая энциклопедия

  • Константа автопротолиза — Константа автопротолиза  физическая величина, характеризующая способность протонного растворителя к диссоциации. Обозначается KS. Является произведением концентраций иона лиония и иона лиата. Так, например, для растворителя, который… …   Википедия

  • Константа равновесия — У этого термина существуют и другие значения, см. Константа. Для улучшения этой статьи желательно?: Проверить достоверность указанной в статье информации …   Википедия

  • ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ — раздел химии, в котором изучаются химические свойства веществ на основе физических свойств составляющих их атомов и молекул. Современная физическая химия широкая междисциплинарная область, граничащая с различными разделами физики, биофизики и… …   Энциклопедия Кольера

  • Константа диссоциации кислоты — У этого термина существуют и другие значения, см. Константа. Константа диссоциации кислоты (Ka)  константа равновесия реакции диссоциации кислоты на ион водорода и анион кислотного остатка. Для многоосновных кислот, диссоциация которых… …   Википедия

  • Действие (физическая величина) — У этого термина существуют и другие значения, см. Действие (физика). Действие Размерность L2MT−1 Действие в физике  скалярная физическая величина, являющаяс …   Википедия

From Wikipedia, the free encyclopedia

A physical constant, sometimes fundamental physical constant or universal constant, is a physical quantity that is generally believed to be both universal in nature and have constant value in time. It is distinct from a mathematical constant, which has a fixed numerical value, but does not directly involve any physical measurement.

There are many physical constants in science, some of the most widely recognized being the speed of light in vacuum c, the gravitational constant G, the Planck constant h, the electric constant ε0, and the elementary charge e. Physical constants can take many dimensional forms: the speed of light signifies a maximum speed for any object and its dimension is length divided by time; while the proton-to-electron mass ratio, is dimensionless.

The term «fundamental physical constant» is sometimes used to refer to universal-but-dimensioned physical constants such as those mentioned above.[1] Increasingly, however, physicists reserve the expression for the narrower case of dimensionless universal physical constants, such as the fine-structure constant α, which characterizes the strength of the electromagnetic interaction.

Physical constant, as discussed here, should not be confused with other quantities called «constants», which are coefficients or parameters assumed to be constant in a given context without being fundamental, such as the «time constant» characteristic of a given system, or material constants (e.g., Madelung constant, electrical resistivity, and heat capacity).

Since May 2019, all of the SI base units have been defined in terms of physical constants. As a result, five constants: the speed of light in vacuum, c; the Planck constant, h; the elementary charge, e; the Avogadro constant, NA; and the Boltzmann constant, kB, have known exact numerical values when expressed in SI units. The first three of these constants are fundamental constants, whereas NA and kB are of a technical nature only: they do not describe any property of the universe, but instead only give a proportionality factor for defining the units used with large numbers of atomic-scale entities.

Choice of units[edit]

Whereas the physical quantity indicated by a physical constant does not depend on the unit system used to express the quantity, the numerical values of dimensional physical constants do depend on choice of unit system.
The term «physical constant» refers to the physical quantity, and not to the numerical value within any given system of units. For example, the speed of light is defined as having the numerical value of 299792458 when expressed in the SI unit metres per second, and as having the numerical value of 1 when expressed in the natural units Planck length per Planck time. While its numerical value can be defined at will by the choice of units, the speed of light itself is a single physical constant.

Any ratio between physical constants of the same dimensions results in a dimensionless physical constant, for example, the proton-to-electron mass ratio. Any relation between physical quantities can be expressed as a relation between dimensionless ratios via a process known as nondimensionalisation.

The term of «fundamental physical constant» is reserved for physical quantities which, according to the current state of knowledge, are regarded as immutable and as non-derivable from more fundamental principles. Notable examples are the speed of light c, and the gravitational constant G.

The fine-structure constant α is the best known dimensionless fundamental physical constant. It is the value of the elementary charge squared expressed in Planck units. This value has become a standard example when discussing the derivability or non-derivability of physical constants. Introduced by Arnold Sommerfeld, its value as determined at the time was consistent with 1/137. This motivated Arthur Eddington (1929) to construct an argument why its value might be 1/137 precisely, which related to the Eddington number, his estimate of the number of protons in the Universe.[2] By the 1940s, it became clear that the value of the fine-structure constant deviates significantly from the precise value of 1/137, refuting Eddington’s argument.[3]

With the development of quantum chemistry in the 20th century, however, a vast number of previously inexplicable dimensionless physical constants were successfully computed from theory.[citation needed] In light of that, some theoretical physicists still hope for continued progress in explaining the values of other dimensionless physical constants.

It is known that the Universe would be very different if these constants took values significantly different from those we observe. For example, a few percent change in the value of the fine structure constant would be enough to eliminate stars like the Sun. This has prompted attempts at anthropic explanations of the values of some of the dimensionless fundamental physical constants.

Natural units[edit]

It is possible to combine dimensional universal physical constants to define fixed quantities of any desired dimension, and this property has been used to construct various systems of natural units of measurement. Depending on the choice and arrangement of constants used, the resulting natural units may be convenient to an area of study. For example, Planck units, constructed from c, G, ħ, and kB give conveniently sized measurement units for use in studies of quantum gravity, and Hartree atomic units, constructed from ħ, me, e and 4πε0 give convenient units in atomic physics. The choice of constants used leads to widely varying quantities.

Number of fundamental constants[edit]

The number of fundamental physical constants depends on the physical theory accepted as «fundamental».
Currently, this is the theory of general relativity for gravitation and the Standard Model for electromagnetic, weak and strong nuclear interactions and the matter fields.
Between them, these theories account for a total of 19 independent fundamental constants.
There is, however, no single «correct» way of enumerating them, as it is a matter of arbitrary choice which quantities are considered «fundamental» and which as «derived». Uzan (2011) lists 22 «unknown constants» in the fundamental theories, which give rise to 19 «unknown dimensionless parameters», as follows:

  • the gravitational constant G,
  • the speed of light c,
  • the Planck constant h,
  • the 9 Yukawa couplings for the quarks and leptons (equivalent to specifying the rest mass of these elementary particles),
  • 2 parameters of the Higgs field potential,
  • 4 parameters for the quark mixing matrix,
  • 3 coupling constants for the gauge groups SU(3) × SU(2) × U(1) (or equivalently, two coupling constants and the Weinberg angle),
  • a phase for the QCD vacuum.

The number of 19 independent fundamental physical constants is subject to change under possible extensions of the Standard Model, notably by the introduction of neutrino mass (equivalent to seven additional constants, i.e. 3 Yukawa couplings and 4 lepton mixing parameters).[4]

The discovery of variability in any of these constants would be equivalent to the discovery of «new physics».[5]

The question as to which constants are «fundamental» is neither straightforward nor meaningless, but a question of interpretation of the physical theory regarded as fundamental; as pointed out by Lévy-Leblond 1977, not all physical constants are of the same importance, with some having a deeper role than others.
Lévy-Leblond 1977 proposed a classification schemes of three types of constants:

  • A: physical properties of particular objects
  • B: characteristic of a class of physical phenomena
  • C: universal constants

The same physical constant may move from one category to another as the understanding of its role deepens; this has notably happened to the speed of light, which was a class A constant (characteristic of light) when it was first measured, but became a class B constant (characteristic of electromagnetic phenomena) with the development of classical electromagnetism, and finally a class C constant with the discovery of special relativity.[6]

Tests on time-independence[edit]

By definition, fundamental physical constants are subject to measurement, so that their being constant (independent on both the time and position of the performance of the measurement) is necessarily an experimental result and subject to verification.

Paul Dirac in 1937 speculated that physical constants such as the gravitational constant or the fine-structure constant might be subject to change over time in proportion of the age of the universe. Experiments can in principle only put an upper bound on the relative change per year. For the fine-structure constant, this upper bound is comparatively low, at
roughly 10−17 per year (as of 2008).[7]

The gravitational constant is much more difficult to measure with precision, and conflicting measurements in the 2000s have inspired the controversial suggestions of a periodic variation of its value in a 2015 paper.[8] However, while its value is not known to great precision, the possibility of observing type Ia supernovae which happened in the universe’s remote past, paired with the assumption that the physics involved in these events is universal, allows for an upper bound of less than 10−10 per year for the gravitational constant over the last nine billion years.[9]

Similarly, an upper bound of the change in the proton-to-electron mass ratio has been placed at 10−7 over a period of 7 billion years (or 10−16 per year) in a 2012 study based on the observation of methanol in a distant galaxy.[10][11]

It is problematic to discuss the proposed rate of change (or lack thereof) of a single dimensional physical constant in isolation. The reason for this is that the choice of units is arbitrary, making the question of whether a constant is undergoing change an artefact of the choice (and definition) of the units.[12][13][14]

For example, in SI units, the speed of light was given a defined value in 1983. Thus, it was meaningful to experimentally measure the speed of light in SI units prior to 1983, but it is not so now. Similarly, with effect from May 2019, the Planck constant has a defined value, such that all SI base units are now defined in terms of fundamental physical constants. With this change, the international prototype of the kilogram is being retired as the last physical object used in the definition of any SI unit.

Tests on the immutability of physical constants look at dimensionless quantities, i.e. ratios between quantities of like dimensions, in order to escape this problem. Changes in physical constants are not meaningful if they result in an observationally indistinguishable universe. For example, a «change» in the speed of light c would be meaningless if accompanied by a corresponding change in the elementary charge e so that the expression e2/(4πε0ħc) (the fine-structure constant) remained unchanged.[15]

Fine-tuned universe[edit]

Some physicists have explored the notion that if the dimensionless physical constants had sufficiently different values, our Universe would be so radically different that intelligent life would probably not have emerged, and that our Universe therefore seems to be fine-tuned for intelligent life.[16] However, the phase space of the possible constants and their values is unknowable, so any conclusions drawn from such arguments are unsupported. The anthropic principle states a logical truism: the fact of our existence as intelligent beings who can measure physical constants requires those constants to be such that beings like us can exist. There are a variety of interpretations of the constants’ values, including that of a divine creator (the apparent fine-tuning is actual and intentional), or that the universe is one universe of many in a multiverse (e.g. the many-worlds interpretation of quantum mechanics), or even that, if information is an innate property of the universe and logically inseparable from consciousness, a universe without the capacity for conscious beings cannot exist.

Table of physical constants[edit]

The table below lists some frequently used constants and their CODATA recommended values. For a more extended list, refer to List of physical constants.

Quantity Symbol Value[17] Relative
standard
uncertainty
elementary charge e 1.602176634×10−19 C[18] 0
Newtonian constant of gravitation G 6.67430(15)×10−11 m3⋅kg−1⋅s−2[19] 2.2×10−5
Planck constant h 6.62607015×10−34 J⋅Hz−1[20] 0
speed of light in vacuum c 299792458 m⋅s−1[21] 0
vacuum electric permittivity {displaystyle varepsilon _{0}} 8.8541878128(13)×10−12 F⋅m−1[22] 1.5×10−10
vacuum magnetic permeability  mu_0 1.25663706212(19)×10−6 N⋅A−2[23] 1.5×10−10
electron mass {displaystyle m_{mathrm {e} }} 9.1093837015(28)×10−31 kg[24] 3.0×10−10
fine-structure constant {displaystyle alpha =e^{2}/2varepsilon _{0}hc} 7.2973525693(11)×10−3[25] 1.5×10−10
Josephson constant {displaystyle K_{mathrm {J} }=2e/h} 483597.8484…×109 Hz⋅V−1[26] 0
Rydberg constant {displaystyle R_{infty }=alpha ^{2}m_{mathrm {e} }c/2h} 10973731.568160(21) m−1[27] 1.9×10−12
von Klitzing constant {displaystyle R_{mathrm {K} }=h/e^{2}} 25812.80745… Ω[28] 0

See also[edit]

  • List of common physics notations

References[edit]

  1. ^ «Fundamental Physical Constants from NIST». Archived from the original on 2016-01-13. Retrieved 2016-01-14. NIST
  2. ^
    A.S Eddington (1956). «The Constants of Nature». In J.R. Newman (ed.). The World of Mathematics. Vol. 2. Simon & Schuster. pp. 1074–1093.
  3. ^
    H. Kragh (2003). «Magic Number: A Partial History of the Fine-Structure Constant». Archive for History of Exact Sciences. 57 (5): 395–431. doi:10.1007/s00407-002-0065-7. S2CID 118031104.
  4. ^ Uzan, Jean-Philippe (2011). «Varying Constants, Gravitation and Cosmology». Living Reviews in Relativity. 14 (1): 2. arXiv:1009.5514. Bibcode:2011LRR….14….2U. doi:10.12942/lrr-2011-2. PMC 5256069. PMID 28179829. Any constant varying in space and/or time would reflect the existence of an almost massless field that couples to matter. This will induce a violation of the universality of free fall. Thus, it is of utmost importance for our understanding of gravity and of the domain of validity of general relativity to test for their constancy.
  5. ^ Uzan, Jean-Philippe (2011). «Varying Constants, Gravitation and Cosmology». Living Reviews in Relativity. 14 (1): 2. arXiv:1009.5514. Bibcode:2011LRR….14….2U. doi:10.12942/lrr-2011-2. PMC 5256069. PMID 28179829.
  6. ^ Lévy-Leblond, J. (1977). «On the conceptual nature of the physical constants». La Rivista del Nuovo Cimento. Series 2. 7 (2): 187–214. Bibcode:1977NCimR…7..187L. doi:10.1007/bf02748049. S2CID 121022139.Lévy-Leblond, J.-M. (1979). «The importance of being (a) Constant». In Toraldo di Francia, G. (ed.). Problems in the Foundations of Physics, Proceedings of the International School of Physics ‘Enrico Fermi’ Course LXXII, Varenna, Italy, July 25 – August 6, 1977. New York: NorthHolland. pp. 237–263.
  7. ^
    T. Rosenband; et al. (2008). «Frequency Ratio of Al+ and Hg+ Single-Ion Optical Clocks; Metrology at the 17th Decimal Place». Science. 319 (5871): 1808–12. Bibcode:2008Sci…319.1808R. doi:10.1126/science.1154622. PMID 18323415. S2CID 206511320.
  8. ^ J.D. Anderson; G. Schubert; V. Trimble; M.R. Feldman (April 2015), «Measurements of Newton’s gravitational constant and the length of day», EPL, 110 (1): 10002, arXiv:1504.06604, Bibcode:2015EL….11010002A, doi:10.1209/0295-5075/110/10002, S2CID 119293843
  9. ^ J. Mould; S. A. Uddin (2014-04-10), «Constraining a Possible Variation of G with Type Ia Supernovae», Publications of the Astronomical Society of Australia, 31: e015, arXiv:1402.1534, Bibcode:2014PASA…31…15M, doi:10.1017/pasa.2014.9, S2CID 119292899
  10. ^ Bagdonaite, Julija; Jansen, Paul; Henkel, Christian; Bethlem, Hendrick L.; Menten, Karl M.; Ubachs, Wim (December 13, 2012). «A Stringent Limit on a Drifting Proton-to-Electron Mass Ratio from Alcohol in the Early Universe» (PDF). Science. 339 (6115): 46–48. Bibcode:2013Sci…339…46B. doi:10.1126/science.1224898. hdl:1871/39591. PMID 23239626. S2CID 716087.
  11. ^ Moskowitz, Clara (December 13, 2012). «Phew! Universe’s Constant Has Stayed Constant». Space.com. Archived from the original on December 14, 2012. Retrieved December 14, 2012.
  12. ^ Duff, Michael (2015). «How fundamental are fundamental constants?». Contemporary Physics. 56 (1): 35–47. arXiv:1412.2040. Bibcode:2015ConPh..56…35D. doi:10.1080/00107514.2014.980093. hdl:10044/1/68485. S2CID 118347723.
  13. ^ Duff, M. J. (13 August 2002). «Comment on time-variation of fundamental constants». arXiv:hep-th/0208093.
  14. ^ Duff, M. J.; Okun, L. B.; Veneziano, G. (2002). «Trialogue on the number of fundamental constants». Journal of High Energy Physics. 2002 (3): 023. arXiv:physics/0110060. Bibcode:2002JHEP…03..023D. doi:10.1088/1126-6708/2002/03/023. S2CID 15806354.
  15. ^ Barrow, John D. (2002), The Constants of Nature; From Alpha to Omega — The Numbers that Encode the Deepest Secrets of the Universe, Pantheon Books, ISBN 978-0-375-42221-8
    «[An] important lesson we learn from the way that pure numbers like α define the World is what it really means for worlds to be different. The pure number we call the fine structure constant and denote by α is a combination of the electron charge, e, the speed of light, c, and Planck’s constant, h. At first we might be tempted to think that a world in which the speed of light was slower would be a different world. But this would be a mistake. If c, h, and e were all changed so that the values they have in metric (or any other) units were different when we looked them up in our tables of physical constants, but the value of α remained the same, this new world would be observationally indistinguishable from our World. The only thing that counts in the definition of worlds are the values of the dimensionless constants of Nature. If all masses were doubled in value you cannot tell, because all the pure numbers defined by the ratios of any pair of masses are unchanged.»
  16. ^ Leslie, John (1998). Modern Cosmology & Philosophy. University of Michigan: Prometheus Books. ISBN 1573922501.
  17. ^ The values are given in the so-called concise form, where the number in parentheses indicates the standard uncertainty referred to the least significant digits of the value.
  18. ^ «2018 CODATA Value: elementary charge». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  19. ^ «2018 CODATA Value: Newtonian constant of gravitation». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  20. ^ «2018 CODATA Value: Planck constant». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2021-04-28.
  21. ^ «2018 CODATA Value: speed of light in vacuum». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  22. ^ «2018 CODATA Value: vacuum electric permittivity». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  23. ^ «2018 CODATA Value: vacuum magnetic permeability». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  24. ^ «2018 CODATA Value: electron mass». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  25. ^ «2018 CODATA Value: fine-structure constant». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  26. ^ «2018 CODATA Value: Josephson constant». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  27. ^ «2018 CODATA Value: Rydberg constant». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  28. ^ «2018 CODATA Value: von Klitzing constant». The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  • Mohr, Peter J.; Taylor, Barry N.; Newell, David B. (2008). «CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006» (PDF). Reviews of Modern Physics. 80 (2): 633–730. arXiv:0801.0028. Bibcode:2008RvMP…80..633M. doi:10.1103/RevModPhys.80.633. Archived from the original (PDF) on 2017-10-01.
  • Barrow, John D. (2002), The Constants of Nature; From Alpha to Omega — The Numbers that Encode the Deepest Secrets of the Universe, Pantheon Books, ISBN 978-0-375-42221-8.

External links[edit]

  • Sixty Symbols, University of Nottingham
  • IUPAC — Gold Book

Фундаментальные константы

(атом, ядро, элементарные частицы, кварки, кванты)



Адроны - макроэлементы микромира

Физика, свободная от метафизических гипотез, невозможна. ( Макс Борн)

Разделы микроскопической физики (микрофизики или физики микромира):

  • Базовые единицы измерения в природе и их кванты
  • Универсальные физические постоянные (фундаментальные константы)
  • Ресурсы о фундаментальных постоянных
  • Литература об универсальных константах

Базовые единицы измерения в природе и их кванты

В разделе ниже даются «первичные» физические константы, от которых завсисят другие, «вторичные».
Эти первичные константы (или их часть) можно считать некими «квантами».

Авторские рассуждения о квантах мира и вычисления кванта массы

Поскольку материя в нашем мире мыслится в понятии массы, а располагается в пространственно-временных координатах,
то нам интересны, прежде всего, «кванты» пространства и времени:

  • hu = 7,69558071(63)·10–37 Дж·с.
  • tu = 0,939963701(11)·10–23 с.
  • lu = 2,817940285(31)·10–15 м.

А вот какое значение у минимально возможной массы — «кванта материи»? Можно ли его вычислить?
Давайте попробуем сделать это несколькими способами:

  1. на основе постоянной Планка ħ = 6,626176·10-34 Дж·с.
  2. на основе указанных «первичных» констант tu, lu
    и hu = 7,69558071(63)·10–37 Дж·с.
  3. на основе III закона Кеплера, показывающего соотношение пространства и времени рядолм с неизменной массой,
    в формуле которого участвует гравитационная постоянная G (или γ) = 6,6720·10-11 Н·м2·кг-2.

Вычисление кванта массы на основе постоянной Планка

Джоуль - единица энергии. 
Т.к. E = ħ·ν = m·c2, то m = ħ·ν / c2. 
Частота ν имеет размерность с-1. 
Значит, m0 = ħ / tu / c2 
=  6,626176·10-34 / (0,939963701(11)·10–23 · (2,99792458·108)2) 
~ 7,8435·10-27 кг - это примерно 5 масс протона (4,7).

Вычисление кванта массы на основе первичных констант

Алаверды: m0 = hu / (tu · c2) 
= 7,69558071(63)·10–37 / 0,939963701(11)·10–23 / (2,99792458·108)2 
~ 0,911·10-30 ~ 9,11·10-31 кг - это Масса покоя электрона me! 

Вычисление кванта массы на основе гравитационной постоянной

Согласно 3-му закону Кеплера (упрощенному): (T1/T2)2 = (a1/a2)2, 
где T - период планеты, a - её расстояние до Солнца. 
Отсюда масса Солнца пропорциональна a3/T2, а, точнее, равна этому соотношению, 
умноженному на гравитацонную постоянную γ = 2,56696941·10–45. 
Следовательно, квантом массы можно считать lu3/tu2 
= (2,817940285·10–15)3 / (0,939963701·10–23)2 
~ 7,941·10–45 / 0,884·10–46 ~ 89,83. 
Если это число умножить на γ, то получим 230,6·10–45 = 2,306·10–43 кг. 

Поскольку, по недавним расчётам масса электронного нейтрино примерно в миллион раз меньше, 
чем самого электрона, — 1,5×10-37 килограммов, то вычисленный "квант массы" примерно в миллион раз меньше массы нейтрино!

Универсальные физические постоянные (фундаментальные константы)

Фундаментальный закон материи и ее фундаментальные константы


Можно было бы думать, что свойства мира определяются такими универсальными постоянными,
как скорость света, заряд электрона или постоянная Планка, но это не так.
Если бы даже каждая из этих постоянных изменилась, но изменилась так, что численное значение «альфа»
[постоянная тонкой структуры α] по-прежнему осталось бы равным 1/137, мир тоже остался бы прежним,
и мы никогда не смогли бы опознать, что в нем что-то изменилось.
Но если «альфа» изменится хотя бы на одну миллионную, свойства нашего мира станут совершенно другими —
например, в нем не сможет существовать жизнь.

(физик Джон Бэрроу)

Первичные физические постоянные

Свет от квазаров на своем пути длиной в миллиарды лет проходит через межзвездные облака металлов (железа, никеля, хрома).
В 1997 при его исследовании обнаружили, что он поглотил некоторые из фотонов света квазара. Но не те, которые ожидалось.
Единственное непроверенное разумное объяснение состоит в том, что постоянная тонкой структуры, или альфа (α),
имела различное значение в то время, когда свет проходил через облака.
Но ведь альфа определяет, как свет взаимодействует с материей, и не должна меняться.
Ее значение зависит от заряда электрона, скорости света и постоянной Планка. Какая же постоянная изменилась?

Согласно Н. Косинову, проведенные исследования показали, что используемые в современной физике
фундаментальные физические константы непосредственно происходят от перечисленных ниже констант вакуума:

  • hu = 7,69558071(63)·10–37 Дж·с.
  • Gu = 2,56696941(21)·10–45 Н·с2.
  • Ru = 29,9792458 Ом.
  • tu = 0,939963701(11)·10–23 с.
  • lu = 2,817940285(31)·10–15 м.

[А я бы не исключил возможность, что некоторые физические константы зависят не только от этих первичных,
которые можно назвать «квантами» и которые по сему относятся к области микромира,
но и от значений, которые относятся к области мегамира, например, возраста и радиуса Вселенной.]

Вторичные физические постоянные

Установлено, что современные фундаментальные физические постоянные имеют вторичный статус по отношению к найденным константам
и представляют собой различные комбинации констант hu, tu, lu и чисел π и α.
Константам, входящим в hu-tu-lu-π-α-базис, определен специальный статус – как универсальные суперконстанты.
На основе универсальных суперконстант получено новое значение гравитационной постоянной Ньютона, планковских констант
и найдена универсальная формула силы [?].

Новые фундаментальные физические константы дают широкие возможности для установления новых физических законов
и поиска констант взаимодействия для различных физических законов.

Все фундаментальные физические постоянные:

  • Основные механические константы:
    • Постоянная тонкой структуры α = 0,072973506; 1/α = 137,03604.
    • Гравитационная постоянная G = 6,6720·10-11 Н·м2·кг-2.
    • Скорость света в вакууме с = 2,99792458·108 м·с-1.
    • Постоянная Планка ħ = 6,626176·10-34 Дж·с.
  • Наименьшие из известных расстояний:
    • Радиус первой боровской орбиты a0 = 0,52917706·10-10 м.
    • Классический радиус электрона re = 2,8179380·10-15 м.
    • Постоянная Ридберга R = 10973731,77 м-1. [или ей лучше к энергетическим константам отнести?]
  • Массы и энергии стабильных частиц:
    • Масса покоя электрона me = 9,109534·10-31 кг 5,4858026·10-4 а.е.м.
    • Энергия покоя электрона me·c2 = 0,5110034 МэВ.
    • Масса покоя протона mp = 1,6726485·10-27 кг = 1,007276470 а.е.м.
    • Энергия покоя протона mp·c2 = 938,2796 МэВ.
    • Масса покоя нейтрона mn = 1,6749543·10-27 кг = 1,008665012 а.е.м.
    • Энергия покоя нейтрона mn·c2 = 939,5731 МэВ.
    • Отношение массы протона к массе электрона mp/me = 1836,15152.
    • Атомная единица массы (10-3 кг·моль-1)/NA,
      а.е.м. = 1,6605655(86)·10-27 кг.
    • Массы атомов в а.е.м.:
      водород 1H — 1,007825036;
      дейтерий 2H — 2,014101795;
      гелий-4 4He — 4,002603267.
    • Энергетические эквиваленты:
      а.е.м. = 931,5016 МэВ;
      1 электронвольт = 1,6021892·10-19 Дж.
    • Энергия kT (при 25 °C) — энергетические эквиваленты:
      4,11·10-21 Дж;
      9,83·10-22 Кал;
      0,0256 эВ;
      2,479 кДж/моль;
      0,593 кКал/моль.
  • Магнитно-электрические константы:
    • Магнитная постоянная μ0 = 4π·10-7 Гн·м-1 = 1,25663706144·10-6 Гн·м-1.
    • Электрическая постоянная ε0 = (μ0c2)-1 8,85418782·10-12 Ф·м-1.
    • Заряд электрона (абс. величина) e = 1,6021892·10-19 Кл = 4,803242·10-10 уд. СГСЭ.
    • Отношение заряда электрона к его массе e/me = 1,7588047·1011 Кл·кг-1.
    • Магнетон Бора μБ = 9,274078·10-24 Дж·Тл-1.
    • Ядерный магнетон μN = 5,050824·10-24 Дж·Тл-1.
    • Магнитный момент нейтрона в ядерных магнетонах μnN = 1,91315.
    • Магнитный момент протона в ядерных магнетонах μpN = 2,7928456.
    • Отношение Джозефсона 2e/h = 4,835939·1014 Гц·В-1.
    • Квант магнитного потока Ф0 = h/2e = 2,0678506·10-15 Вб.
  • Аэродинамические константы:
    • Постоянная Авогадро NA = 6,022045·1023 моль-1.
    • Постоянная Фарадея F = NA·e = 96484,56 Кл·моль-1.
    • Молярная газовая постоянная R = 8,31441 Кл·моль-1·K-1.
    • Объем моля идеального газа при нормальных условиях (1 атм, T0 = 273,15 К)
      Vm = 22,41383·10-3 м3·моль-1.
    • Постоянная Больцмана k = R/NA = 1,380662·10-23 Дж·К-1.

Ресурсы о фундаментальных постоянных

Сетевые статьи и новости о физических константах:

Литература об универсальных константах

  • 1. Peter J. Mohr and Barry N. Taylor. «CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 1998»;
    NIST Physics Laboratory. Constants in the category «All constants»; Reviews of Modern Physics, (2000), v. 72, No. 2.
  • 2. D.C. Cole and H.E. Puthoff, «Extracting Energy and Heat from the Vacuum», Phys. Rev. E, v. 48, No. 2, 1993.
  • 3. Ю.И. Манин. Математика и физика. М.: «Знание», 1979.
  • 4. В.Л. Гинзбург. «Какие области физики и астрофизики представляются важными и интересными». УФН, №4, т. 169, 1999.
  • 5. Н.В. Косинов. «Электродинамика физического вакуума». Физический вакуум и природа, №1, 1999.
  • 6. Н.В. Косинов. «Физический вакуум и гравитация». Физический вакуум и природа, №4, 2000.
  • 7. Н.В. Косинов. «Законы унитронной теории физического вакуума и новые фундаментальные физические константы».
    Физический вакуум и природа, №3, 2000.
  • 8. N. Kosinov. «Five Fundamental Constants of Vacuum, Lying in the Base of all Physical Laws, Constants and Formulas».
    Physical Vacuum and Nature, №4, 2000.
  • 9. Н.В. Косинов. «Пять универсальных физических констант, лежащих в основе всех фундаментальных rонстант, законов и формул физики».
    Шестая Международная конференция «Современные проблемы естествознания». Программа и тезисы. С-Петербург, август, 2000 г.
  • 10. Н.В. Косинов. «Разгадка причин поразительного сходства формул законов Кулона и всемирного тяготения Ньютона».
    Шестая Международная конференция «Современные проблемы естествознания». Программа и тезисы. С-Петербург, август, 2000 г.
  • 11. Н.В. Косинов. «Эманация вещества вакуумом и проблема структурогенеза». Идея, №2, 1994.
  • 12. Н.В. Косинов. «Энергия вакуума». Энергия будущего века, №1, 1998.
  • 13. Н.В. Косинов. «Универсальные физические суперконстанты».
  • 14. Н.В. Косинов. «Новая фундаментальная физическая константа, лежащая в основе постоянной Планка».
  • 15. N.V. Kosinov, Z.N. Kosinova. «Tie of Gravitational Constant G and Planck Constant h».
    51st International Astronautical Congress 2…6 Oct. 2000 / Rio de Janeiro, Brazil.
  • 16. A. Пуанкаре. Наука и гипотеза. A. Пуанкаре. О науке. М., 1983.
  • 17. В.А. Фирсов. «Философско-методологический анализ проблемы единства физики в концепции калибровочных полей».
    Философия науки, №1(3), 1997.


Ключевые слова для поиска сведений о физике микромира (микрофизике):

На русском языке: фундаментальные константы, универсальные физические постоянные, кванты природы,
скорость света, постоянная Планка
;

На английском языке: Fundamental constants.


Страница обновлена 20.08.2022

Яндекс.Метрика


Обновлено: 27.05.2023

Фундаментальная физическая постоянная (константа) — физическая величина, характеризующая не отдельные тела, а физические свойства нашего мира в целом. Численные значения физических постоянных или их комбинаций находят на основе экспериментальных измерений и выражают в единицах какой-либо системы единиц.
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.

КОНСТАНТА (постоянная) , в математике и других науках — величина или коэффициент, не подвергающийся изменению. Константа может быть универсальной, как число (отношение окружности круга к его диаметру) , или конкретной, как коэффициенты, введенные в алгебраическое уравнение; константой может также быть определенный физический параметр вещества

Постоянная величина или Константа. Этими величинами являются, например, иррациональные числа «пи»,»е».Они играют важную роль в математике и в целом.

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.

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.

Содержание

Фундаментальные физические постоянные

Размерные комбинации фундаментальных постоянных

Постоянные, связывающие разные системы единиц

Некоторые другие физические постоянные

Примечания

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Физическая константа» в других словарях:

физическая константа — fizikinė konstanta statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Pastovus dydis, įeinantis į kurio nors fizikos dėsnio matematinę išraišką. atitikmenys: angl. physical constant vok. physikalische Konstante, f rus. физическая… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Фундаментальная физическая константа — Фундаментальная физическая постоянная (вар.: константа) физическая величина, характеризующая не отдельные тела, а физические свойства нашего мира в целом. Фундаментальные физические постоянные возникают при математическом описании окружающего… … Википедия

Константа — Константа: Постоянная Математическая Физическая Константа (в программировании) Константа диссоциации кислоты Константа равновесия Константа скорости реакции Константа (Остаться в живых) См. также Констанция Констанций Константин Констант… … Википедия

Константа диссоциации — Константа диссоциации вид константы равновесия, которая показывает склонность большого объекта диссоциировать (разделяться) обратимым образом на маленькие объекты, как например когда комплекс распадается на составляющие молекулы, или когда… … Википедия

КОНСТАНТА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ — (константа связи) (от лат. constans постоянный) в квантовой теории поля (КТП) параметр, определяющий силу (интенсивность) взаимодействия частиц или полей. В общем виде К. в. задаётся как значение вершинной части (вершины) при определ. значениях… … Физическая энциклопедия

Константа автопротолиза — Константа автопротолиза физическая величина, характеризующая способность протонного растворителя к диссоциации. Обозначается KS. Является произведением концентраций иона лиония и иона лиата. Так, например, для растворителя, который… … Википедия

Константа равновесия — У этого термина существуют и другие значения, см. Константа. Для улучшения этой статьи желательно?: Проверить достоверность указанной в статье информации … Википедия

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ — раздел химии, в котором изучаются химические свойства веществ на основе физических свойств составляющих их атомов и молекул. Современная физическая химия широкая междисциплинарная область, граничащая с различными разделами физики, биофизики и… … Энциклопедия Кольера

Константа диссоциации кислоты — У этого термина существуют и другие значения, см. Константа. Константа диссоциации кислоты (Ka) константа равновесия реакции диссоциации кислоты на ион водорода и анион кислотного остатка. Для многоосновных кислот, диссоциация которых… … Википедия

Действие (физическая величина) — У этого термина существуют и другие значения, см. Действие (физика). Действие Размерность L2MT−1 Действие в физике скалярная физическая величина, являющаяс … Википедия

Изопроцессы идеального газа – процессы, при которых один из параметров остаётся неизменным.

1. Изохорический процесс. Закон Шарля. V = const.

Изохорическим процессом называется процесс, протекающий при постоянном объёме V. Поведение газа при этом изохорическом процессе подчиняется закону Шарля:

При постоянном объёме и неизменных значениях массы газа и его молярной массы, отношение давления газа к его абсолютной температуре остаётся постоянным: P/Т = const.

График изохорического процесса на РV-диаграмме называется изохорой. Полезно знать график изохорического процесса на РТ— и VT-диаграммах (рис. 1.6). Уравнение изохоры:

Рис. 1.6

Если температура газа выражена в градусах Цельсия, то уравнение изохорического процесса записывается в виде

где Р0 – давление при 0 °С, α — температурный коэффициент давления газа равный 1/273 град -1 . График такой зависимости на Рt-диаграмме имеет вид, показанный на рисунке 1.7.

Рис. 1.7

Изобарическим процессом называется процесс, протекающий при постоянном давлении Р. Поведение газа при изобарическом процессе подчиняется закону Гей-Люссака:

При постоянном давлении и неизменных значениях массы и газа и его молярной массы, отношение объёма газа к его абсолютной температуре остаётся постоянным: V/T = const.

График изобарического процесса на VT-диаграмме называется изобарой. Полезно знать графики изобарического процесса на РV— и РT-диаграммах (рис. 1.8).

Рис. 1.8

Если температура газа выражена в градусах Цельсия, то уравнение изобарического процесса записывается в виде

где α =1/273 град -1 — температурный коэффициент объёмного расширения. График такой зависимости на Vt диаграмме имеет вид, показанный на рисунке 1.9.

Рис. 1.9

Изотермическим процессом называется процесс, протекающий при постоянной температуре Т.

Поведение идеального газа при изотермическом процессе подчиняется закону Бойля – Мариотта:

При постоянной температуре и неизменных значениях массы газа и его молярной массы, произведение объёма газа на его давление остаётся постоянным: PV = const.

График изотермического процесса на РV-диаграмме называется изотермой. Полезно знать графики изотермического процесса на VT— и РT-диаграммах (рис. 1.10).

Рис. 1.10

Адиабатический процесс – термодинамический процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой.

5. Политропический процесс. Процесс, при котором теплоёмкость газа остаётся постоянной. Политропический процесс – общий случай всех перечисленных выше процессов.

6. Закон Авогадро. При одинаковых давлениях и одинаковых температурах, в равных объёмах различных идеальных газов содержится одинаковое число молекул. В одном моле различных веществ содержится NA=6,02·10 23 молекул (число Авогадро).

7. Закон Дальтона. Давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений Р, входящих в неё газов:

Парциальное давление Pn – давление, которое оказывал бы данный газ, если бы он один занимал весь объем.

При , давление смеси газов:

В соответствии с законами Бойля – Мариотта (1.4.5) и Гей-Люссака (1.4.3) можно сделать заключение, что для данной массы газа

Читайте также:

      

  • Окончательное закрепощение крестьян после смуты кратко
  •   

  • Расскажи где дети могут получать знания и умения до школы по обществознанию 5 класс кратко
  •   

  • Евразийцы об особенностях российского цивилизационного феномена кратко
  •   

  • Суши значение слова кратко
  •   

  • Либерально демократические режимы 1929 1933 кратко

Перейти к контенту

Десятичные приставки

Наименование Обозначение Множитель
гига Г 109
мега М 106
кило к 103
деци д 10–1
санти с 10–2
милли м 10–3
микро мк 10–6
нано н 10–9
пико п 10–12

Физические постоянные (константы)

число π π = 3,14
ускорение свободного падения g = 10 м/с2
гравитационная постоянная G = 6,7·10–11 Н·м2/кг2
газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К)
постоянная Больцмана k = 1,38·10–23 Дж/К
постоянная Авогадро NA = 6,02·1023 1/моль
скорость света в вакууме с = 3·108 м/с
коэффициент пропорциональности в законе Кулона k = 1/(4πε0) = 9·109 Н·м2/Кл2
модуль заряд электрона e = 1,6·10-19 Кл
масса электрона me = 9,1·10–31 кг
масса протона mp = 1,67·10–27 кг
постоянная Планка h = 6,62·10-34 Дж·с
радиус Солнца 6,96·108 м
температура поверхности Солнца T = 6000 K
радиус Земли 6370 км

Соотношение между различными единицами измерения

температура 0 К = –273 0С
атомная единица массы 1 а.е.м. = 1,66·10–27 кг
1 атомная единица массы эквивалентна 931,5 МэВ
1 электронвольт 1 эВ = 1,6·10-19 Дж
1 астрономическая единица 1 а.е. ≈ 150 000 000 км
1 световой год 1 св. год ≈ 9,46·1015 м
1 парсек 1 пк ≈ 3,26 св. года

Масса частиц

электрона 9,1·10–31кг ≈ 5,5·10–4 а.е.м.
протона 1,673·10–27 кг ≈ 1,007 а.е.м.
нейтрона 1,675·10–27 кг ≈ 1,008 а.е.м.

Плотность

воды 1000 кг/м3
древесины (сосна) 400 кг/м3
керосина 800 кг/м3
подсолнечного масла 900 кг/м3
алюминия 2700 кг/м3
железа 7800 кг/м3
ртути 13 600 кг/м3

Удельная теплоёмкость

воды 4,2·10 3 Дж/(кг·К)
льда 2,1·10 3 Дж/(кг·К)
железа 460 Дж/(кг·К)
свинца 130 Дж/(кг·К)
алюминия 900 Дж/(кг·К)
меди 380 Дж/(кг·К)
чугуна 500 Дж/(кг·К)

Удельная теплота

парообразования воды 2,3·10 6 Дж/кг
плавления свинца 2,5·10 4 Дж/кг
плавления льда 3,3·10 5 Дж/кг

Нормальные условия:

давление 105 Па
температура 00 C

Молярная маcса молекул

азота 28·10–3 кг/моль
аргона 40·10–3 кг/моль
водорода 2·10–3 кг/моль
воздуха 29·10–3 кг/моль
воды 18·10–3 кг/моль
гелия 4·10–3 кг/моль
кислорода 32·10–3 кг/моль
лития 6·10–3 кг/моль
неона 20·10–3 кг/моль
углекислого газа 44·10–3 кг/моль

Справочные данные из демоверсии, которые могут понадобиться вам при выполнении работы.

Десятичные приставки
Константы
Соотношения между различными единицами
Масса частиц
Астрономические величины
Плотность
Удельная теплоёмкость
Удельная теплота
Нормальные условия
Молярная маcса

→ sp-fizika.pdf
→ Другой справочник с формулами.
→ Основные формулы по физике.
→ 180 формул по физике на одном листе.

  • Взрослым: Skillbox, Хекслет, Eduson, XYZ, GB, Яндекс, Otus, SkillFactory.
  • 8-11 класс: Умскул, Лектариум, Годограф, Знанио.
  • До 7 класса: Алгоритмика, Кодланд, Реботика.
  • Английский: Инглекс, Puzzle, Novakid.

Справочные материалы ЕГЭ по физике 2022-2023

Десятичные приставки

Наименование — Обозначение — Множитель

  • гига — Г — 109
  • мега — М — 106
  • кило — к — 103
  • гекто — г — 102
  • деци — д — 10–1
  • санти — с — 10–2
  • милли — м — 10–3
  • микро — мк — 10–6
  • нано — н — 10–9
  • пико — п — 10–12

Физические постоянные (константы)

  • число π: π = 3,14
  • ускорение свободного падения: g = 10 м/с2
  • гравитационная постоянная: G = 6,7·10–11 Н·м2/кг2
  • универсальная газовая постоянная: R = 8,31 Дж/(моль·К)
  • постоянная Больцмана: k = 1,38·10–23 Дж/К
  • постоянная Авогадро: NA = 6·1023 1/моль
  • скорость света в вакууме: с = 3·108 м/с
  • коэффициент пропорциональности в законе Кулона: k = 1/(4πε0) = 9·109 Н·м2/Кл2
  • модуль заряд электрона (элементарный электрический заряд): e = 1,6·10−19 Кл
  • постоянная Планка: h = 6,6·10-34 Дж·с

Соотношение между различными единицами измерения

  • температура: 0 К = –273 0С
  • атомная единица массы: 1 а.е.м. = 1,66·10–27 кг
  • 1 атомная единица массы эквивалентна: 931,5 МэВ
  • 1 электронвольт: 1 эВ = 1,6·10−19 Дж

Масса частиц

  • электрона — 9,1·10–31 кг ≈ 5,5·10–4 а.е.м.
  • протона — 1,673·10–27 кг ≈ 1,007 а.е.м.
  • нейтрона — 1,675·10–27 кг ≈ 1,008 а.е.м.

Плотность

  • воды — 1000 кг/м3
  • древесины (сосна) — 400 кг/м3
  • керосина — 800 кг/м3
  • подсолнечного масла — 900 кг/м3
  • алюминия — 2700 кг/м3
  • железа — 7800 кг/м3
  • ртути — 13 600 кг/м3

Удельная теплоёмкость

  • воды — 4,2·103 Дж/(кг·К)
  • льда — 2,1·103 Дж/(кг·К)
  • железа — 460 Дж/(кг·К)
  • свинца — 130 Дж/(кг·К)
  • алюминия — 900 Дж/(кг·К)
  • меди — 380 Дж/(кг·К)
  • чугуна — 500 Дж/(кг·К)

Удельная теплота

  • парообразования воды — 2,3·106 Дж/кг
  • плавления свинца — 2,5·104 Дж/кг
  • плавления льда — 3,3·105 Дж/кг

Нормальные условия

  • давление: 105 Па
  • температура: 0 °С

Молярная масса молекул

  • азота: 28·10–3 кг/моль
  • аргона: 40·10–3 кг/моль
  • водорода: 2·10–3 кг/моль
  • воздуха: 29·10–3 кг/моль
  • воды:  18·10–3 кг/моль
  • гелия: 4·10–3 кг/моль
  • кислорода: 32·10–3 кг/моль
  • лития: 6·10–3 кг/моль
  • неона: 20·10–3 кг/моль
  • углекислого газа: 44·10–3 кг/моль
  • Взрослым: Skillbox, Хекслет, Eduson, XYZ, GB, Яндекс, Otus, SkillFactory.
  • 8-11 класс: Умскул, Лектариум, Годограф, Знанио.
  • До 7 класса: Алгоритмика, Кодланд, Реботика.
  • Английский: Инглекс, Puzzle, Novakid.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как исправить ошибку 0хс0000225
  • Найти как найти значение цифрового выражения
  • Как найти уравнение функции в excel
  • Как найти плейлист в эпл мьюзик
  • Как найти параметры дома