Fizyka jest opisana w języku matematyki, a równania tego języka wykorzystują szeroki wachlarz stałe fizyczne. W bardzo realnym sensie wartości tych stałych fizycznych określają naszą rzeczywistość. Wszechświat, w którym byli różni, zostałby radykalnie zmieniony w stosunku do tego, w którym żyjemy.
Odkrywanie stałych
Stałe są na ogół ustalane przez obserwację, albo bezpośrednio (jak wtedy, gdy mierzy się ładunek elektronu lub prędkość światła) lub opisując zależność mierzalną, a następnie wyprowadzając wartość stałej (jak w przypadku stałej grawitacyjnej). Zauważ, że te stałe są czasami zapisywane w różnych jednostkach, więc jeśli znajdziesz inną wartość, która nie jest dokładnie taka sama jak tutaj, mogła zostać przekonwertowana na inny zestaw jednostek.
Ta lista znaczących stałych fizycznych - wraz z komentarzem na temat ich użycia - nie jest wyczerpująca. Te stałe powinny pomóc ci zrozumieć, jak myśleć o tych fizycznych koncepcjach.
Prędkość światła
Nawet wcześniej Albert Einstein pojawił się fizyk James Clerk Maxwell
prędkość światła w wolnej przestrzeni w jego słynnych równaniach opisujących pola elektromagnetyczne. W miarę rozwoju Einsteina teoria względności, prędkość światła stała się istotna jako stała, która leży u podstaw wielu ważnych elementów fizycznej struktury rzeczywistości.do = 2,99792458 x 108 metrów na sekundę
Ładunek elektronu
Współczesny świat działa na elektryczności, a ładunek elektryczny elektronu jest najbardziej podstawową jednostką, gdy mówimy o zachowaniu elektryczności lub elektromagnetyzmu.
mi = 1,602177 x 10-19 do
Stała grawitacyjna
Stała grawitacyjna została opracowana w ramach prawo grawitacji opracowany przez Sir Isaac Newton. Pomiar stałej grawitacyjnej jest powszechnym eksperymentem przeprowadzanym przez studentów fizyki wprowadzającej poprzez pomiar przyciągania grawitacyjnego między dwoma obiektami.
sol = 6,67259 x 10-11 N m2/kg2
Stała Plancka
Fizyk Max Planck rozpoczął pole Fizyka kwantowa wyjaśniając rozwiązanie „katastrofy ultrafioletowej” podczas eksploracji promieniowanie ciała czarnego problem. W ten sposób zdefiniował stałą, która stała się znana jako stała Plancka, która wciąż pojawiała się w różnych zastosowaniach podczas rewolucji fizyki kwantowej.
h = 6,6260755 x 10-34 J s
Numer Avogadro
Stała ta jest wykorzystywana znacznie aktywniej w chemii niż w fizyce, ale odnosi się do liczby zawartych w niej cząsteczek kret substancji.
N.ZA = 6,022 x 1023 cząsteczki / mol
Stała gazu
Jest to stała, która pojawia się w wielu równaniach związanych z zachowaniem gazów, takich jak prawo gazu doskonałego jako część kinetyczna teoria gazów.
R = 8,314510 J / mol K
Stała Boltzmanna
Nazwana na cześć Ludwiga Boltzmanna, ta stała wiąże energię cząstki z temperaturą gazu. Jest to stosunek stałej gazu R na numer Avogadro N.ZA:
k = R / N.ZA = 1.38066 x 10-23 J / K
Masy cząsteczkowe
Wszechświat składa się z cząstek, a masy tych cząstek pojawiają się również w wielu różnych miejscach podczas badań fizyki. Chociaż jest o wiele więcej podstawowe cząstki niż tylko te trzy, są one najbardziej odpowiednimi stałymi fizycznymi, z którymi się spotkasz:
Masa elektronowa = mmi = 9.10939 x 10-31 kg
Masa neutronowa = mn = 1,67262 x 10-27 kg
Masa protonowa = mp = 1,67492 x 10-27 kg
Dopuszczalność wolnej przestrzeni
Ta stała fizyczna reprezentuje zdolność klasycznej próżni do umożliwienia linii pola elektrycznego. Jest również znany jako epsilon nero.
ε0 = 8,854 x 10-12 do2/ N m2
Stała Coulomba
Przenikalność wolnej przestrzeni jest następnie używana do określenia stałej Coulomba, kluczowej cechy równania Coulomba, która rządzi siłą wytwarzaną przez oddziaływanie ładunków elektrycznych.
k = 1/(4πε0) = 8,987 x 109 N m2/DO2
Przepuszczalność wolnej przestrzeni
Podobnie do przenikalności wolnej przestrzeni, ta stała odnosi się do linii pola magnetycznego dozwolonych w klasycznej próżni. Ma to zastosowanie w prawie Ampera opisującym siłę pól magnetycznych:
μ0 = 4 π x 10-7 Wb / A m