Const в физике это значит

Что такое константа в физике и зачем она нужна?

В физике константа — это значение, которое не меняется в рамках определенной теории или модели. Она используется для описания фундаментальных свойств и законов природы.

Константы очень важны, потому что они позволяют установить определенные значения для физических величин, которые неизменны в различных условиях и могут быть использованы для проведения различных расчетов и измерений.

Константы в физике можно разделить на две категории:

1. Фундаментальные константы:

• Скорость света в вакууме (c) — 299,792,458 м/с
• Постоянная Планка (h) — 6.62607015 × 10^(-34) Дж·с
• Элементарный заряд (e) — 1.602176634 × 10^(-19) Кл
• Гравитационная постоянная (G) — 6.67430 × 10^(-11) м^3·кг^(-1)·с^(-2)

Эмпирические (опытные) константы:

• Ускорение свободного падения (g) — около 9.8 м/с^2
• Элементарный заряд (e) — 1.602176634 × 10^(-19) Кл
• Постоянная Больцмана (k) — 1.380649 × 10^(-23) Дж/К

Фундаментальные константы являются установленными стандартами, которые используются для определения других физических величин. Они имеют строгое определение и не могут быть изменены.

Эмпирические константы могут быть измерены экспериментально и часто используются для описания определенных явлений в определенных условиях. Они могут незначительно варьировать в зависимости от экспериментальных данных и точности измерения.

Вместе физические константы образуют основу для разработки физических моделей и теорий, а также для проведения различных расчетов и предсказаний. Они позволяют создавать универсальные законы природы и обеспечивают единый язык для физических исследований во всем мире.

Использование физических констант помогает упростить и обобщить физические явления и делает физику более точной и объективной наукой. Они являются основой для развития технологий и прогресса в научных и инженерных областях.

Универсальные физические постоянные (фундаментальные константы)

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:

• h_u = 7,69558071(63)·10–37 Дж·с.
• G_u = 2,56696941(21)·10–45 Н·с2.
• R_u = 29,9792458 Ом.
• t_u = 0,939963701(11)·10–23 с.
• l_u = 2,817940285(31)·10–15 м.

Вторичные физические постоянные

Установлено, что современные фундаментальные физические постоянные имеют вторичный статус по отношению к найденным константам
и представляют собой различные комбинации констант h_u, t_u, l_u 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 a = 0,52917706·10-10 м.
  • Классический радиус электрона r_e = 2,8179380·10-15 м.
  • Постоянная Ридберга R_∞ = 10973731,77 м-1.
• Массы и энергии стабильных частиц:
  • Масса покоя электрона m_e = 9,109534·10-31 кг 5,4858026·10-4 а.е.м.
  • Энергия покоя электрона m_e·c2 = 0,5110034 МэВ.
  • Масса покоя протона m_p = 1,6726485·10-27 кг = 1,007276470 а.е.м.
  • Энергия покоя протона m_p·c2 = 938,2796 МэВ.
  • Масса покоя нейтрона m_n = 1,6749543·10-27 кг = 1,008665012 а.е.м.
  • Энергия покоя нейтрона m_n·c2 = 939,5731 МэВ.
  • Отношение массы протона к массе электрона m_p/m_e = 1836,15152.
  • Атомная единица массы (10-3 кг·моль-1)/N_A,
    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 μ = 4π·10-7 Гн·м-1 = 1,25663706144·10-6 Гн·м-1.
  • Электрическая постоянная ε = (μc2)-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/m_e = 1,7588047·1011 Кл·кг-1.
  • Магнетон Бора μ_Б = 9,274078·10-24 Дж·Тл-1.
  • Ядерный магнетон μ_N = 5,050824·10-24 Дж·Тл-1.
  • Магнитный момент нейтрона в ядерных магнетонах μ_n/μ_N = 1,91315.
  • Магнитный момент протона в ядерных магнетонах μ_p/μ_N = 2,7928456.
  • Отношение Джозефсона 2e/h = 4,835939·1014 Гц·В-1.
  • Квант магнитного потока Ф = h/2e = 2,0678506·10-15 Вб.
• Аэродинамические константы:
  • Постоянная Авогадро N_A = 6,022045·1023 моль-1.
  • Постоянная Фарадея F = N_A·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)
    V_m = 22,41383·10-3 м3·моль-1.
  • Постоянная Больцмана k = R/N_A = 1,380662·10-23 Дж·К-1.

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.

Главная

Микромир:

Фундаментальные константы |

Элементарные частицы |

Альтернативная микрофизика

Близкие по теме страницы:
Гранты |
Эвристика и авторство

На правах рекламы (см.
условия):

статьи о строительстве http://stilin.ru/ КАК ПРАВИЛЬНО БЕГАТЬ ДЛЯ ПОХУДЕНИЯ высшее или среднее образование
   

«Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005.
Автор и владелец — Игорь Константинович Гаршин
(см. резюме).

Пишите письма
().

Страница обновлена 29.09.2023

Классификация констант

Константы в физике могут быть разделены на несколько классов в зависимости от их характеристик и области применения.

1. Фундаментальные константы: это физические величины, которые являются базовыми и не зависят от других фундаментальных величин.

   Примерами фундаментальных констант являются скорость света в вакууме (с) и постоянная Планка (h).

2. Естественные константы: это константы, которые связаны с электромагнитными, гравитационными и ядерными взаимодействиями.

   Примерами естественных констант являются электрическая постоянная (ε₀) и гравитационная постоянная (G).

3. Космологические константы: это константы, которые связаны с космологией и строением Вселенной.

   Примером космологической константы является космологическая постоянная (Λ).

4. Математические константы: это числовые значения, используемые в математических уравнениях и формулах.

   Примерами математических констант являются числа π и e.

5. Экспериментальные константы: это константы, которые определяются экспериментально и используются для описания физического процесса или явления.

   Примером экспериментальной константы является скорость звука в среде (v).

Примеры некоторых констант
Константа
Обозначение
Значение
Размерность

Скорость света в вакууме
c
299 792 458 м/с
м/с
Постоянная Планка
h
6.62607015 × 10-34 Дж·с
Дж·с
Гравитационная постоянная
G
6.67430 × 10-11 м3·кг-1·с-2
м3·кг-1·с-2
Число π
π
3.14159265359…
без размерности

Классификация констант помогает установить их роль и значение в физических уравнениях и теориях. Константы играют важную роль в физике, обеспечивая единообразие и точность в описании физических явлений и процессов.

Примеры констант в физике:

• Скорость света в вакууме — константа, обозначаемая символом c. Ее значение равно приблизительно 299,792,458 метров в секунду.
• Постоянная Планка — символ h. Ее значение составляет около 6.62607015 × 10^-34 Дж · с.
• Элементарный заряд — обозначается символом e. Его значение равно примерно 1.602176634 × 10^-19 Кл.
• Гравитационная постоянная — символ G. Ее значение составляет около 6.67430 × 10^-11 Н · (м/кг)^2.
• Элементарная постоянная — обозначается символом α. Ее значение примерно равно 1/137.
• Заряд электрона — символ e. Модуль заряда электрона равен около 1.602176634 × 10^-19 Кл.
• Постоянная Больцмана — символ k. Ее значение составляет около 1.380649 × 10^-23 Дж/К.

Эти константы играют важную роль в различных физических уравнениях и формулах. Они позволяют нам определить фундаментальные величины и взаимодействия в нашей вселенной.