Constant física

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

En ciència, una constant física és una magnitud física que té un valor numèric fix, que no canvia a mesura que passa el temps. Això contrasta amb les constants matemàtiques, que són nombres que no estan directament implicats en la mesura de magnituds físiques. Les constants físiques poden ser adimensionals, és a dir, nombres en el seu sentit estricte, però en la majoria d'ocasions les constants, en física, s'expressen com un nombre lligat a unes dimensions.

Hi ha moltes constants físiques, algunes de les més famoses són: la constant de Planck, la constant gravitacional i la constant d'Avogadro, (més coneguda com a nombre d'Avogadro). Les constants prenen moltes formes: la longitud de Planck representa una distància física fonamental; la velocitat de la llum en el buit significa el límit màxim de velocitat a l'Univers i la constant α, o constant d'estructura fina, caracteritza la interacció entre els electrons i els fotons i és adimensional.

Paul Adrien Maurice Dirac, el 1937 va ser el primer que va especular amb el fet que certes constants poden haver disminuït de valor amb el temps. Les cotes màximes de variació anual resulten, en qualsevol cas, molt petites, sent de 10-5 per a l'estructura fina i 10-11 per a la constant de gravitació. Fins avui no hi ha cap conclusió definitiva en aquest aspecte, car les proves que es presenten d'aquest fet estan dins els límits estadístics de les mesures.

Les constants físiques són les següents:

Nom Símbol Valor Origen
Constants universals
Velocitat de la llum en el buit c ≡ 299.792.458 m/s per definició
Permeabilitat del buit μ0 ≡ 4π×10-7 kg·m/A²s² (o H/m) per definició
Permitivitat del buit ε0 = 1/35950207149·π F/m

≈ 8,85418781762039×10-12 A²s⁴/kg·m³

≡ 1/μ0
Impedància característica del buit Z0 = 119,9169832·π Ω

≈ 376,73031346177068 kg·m²/A²s³

≡ μ0c
Constant de Planck = 6,6260693(11)×10-34 kg·m²/s ≡ 4/KJ²RK
Massa de Planck mp ≈ 2,17645(16)×10-8 kg ≡ (ℎc/2πG)1/2
Longitud de Planck lp ≈ 1,61624(12)×10-35 m ≡ (ℎG/2πc³)1/2
Temps de Planck tp ≈ 5,39121(40)×10-44 s ≡ (ℎG/2πc⁵)1/2
Temperatura de Planck Tp ≈ 1,416785(71)×1032 K ≡ (ℎc⁵/2πGkB²)1/2
Electromagnetisme
Constant de Coulomb κ = 8.987.551.787,3681764 N/F ≡ 1/4πε0 = c² × 10-7 H/m
Càrrega de l'electró e = 1/6 241 509 629 152 650 000 C

≈ 1,602 176 53(14)×10-19 s

≡ 2/KJRK
Gravitació
Constant universal de la gravitació G ≈ 6,674 2(10)×10-11 m³/kg·s² a partir de mesures
Acceleració de la gravetat a nivell del mar g0 ≡ 9,806 65 m/s² convenció
Constants físicoquímiques
Temperatura del punt triple de l'aigua T0 ≡ 273,16 K definició
Pressió atmosfèrica estàndar atm ≡ 101.325 Pa convenció
Constant dels gasos ideals R o R0 ≈ 8,314 472(15) J/mol = NAkB
Volum molar d'un gas ideal,
p = 1 atm, θ = 0 °C
V0 ≈ 22,413 996(39) l/mol = Rθ/p
Nombre d'Avogadro NA o L ≈ 6,022 141 99(47)×1023 mol-1 Nombre d'àtoms de 12C en estat fonamental necessaris per obtenir una massa de 12 g
Unitat de massa atòmica amu o uma ≈ 1,660 538 86(28)×10-27 kg 1/12 de la massa d'un àtom de 12C en estat fonamental
Constant de Boltzmann k o kB ≈ 1,380 650 5(24)×10-23 J/K = R/NA
Constant de Stefan-Boltzmann σ ≈ 5,670 400(40)×10-8 W/m²K ≡ 2π⁵kB⁴/15ℎ³c²
Constant de Wien (llei de Wien) b o σw ≈ 2,897 768 5(51)×10-3 K  
Constant de Loschmidt NL ≈ 2,686 777 3(47)×1025 m-3 NA/V0
Constants àtomiques i nuclears
Constant d'estructura fina α ≈ 7,297 352 568(24)×10-3 ≈ 1/137,035 999 11(46) e²μ0c/2ℎ = μ0c/2RK
Constant de Rydberg R ≈ 1,097 373 156 852 5(73)×107 m-1 meα²c/2ℎ ≡ α2/2λC
Energia de Hartree EH ≈ 4,359 744 17(75)×10-18 J ≡ 2Rℎc
Quàntum de conductància G0 ≈ 7,748 091 733(26)×10-5 S ≡ 2/RK
Quàntum de flux magnètic Φ0 ≈ 2,067 833 72(18)×10-15 Wb ≡ 1/KJ
Radi de Bohr a0 ≈ 5,291 772 108(18)×10-11 m ≡ ℎ/2πmecα ≡ (λC/2π)/α
Longitud d'ona de Compton per a l'electró λC ≈ 2,4263×10-12 m ≡ ℎ/me c
Radi clàssic de l'electró; Radi de Compton re ≈ 2,817 940 325(28)×10-15 m e²/4πε0mec² ≡ (λC/2π)×α
Magnetó de Bohr μB ≈ 9,274 009 49(80)×10-24 m² ≡ KJℎ²/8πme
Magnetó nuclear μN ≈ 5,050 783 43(43)×10-27 m² ≡ KJℎ²/8πmp
Massa del protó mp ≈ 1,672 621 71(29)×10-27 kg mesurat
Massa del neutró mn ≈ 1,674 927 28(29)×10-27 kg mesurat
Massa de l'electró me ≈ 9,109 382 6(16)×10-31 kg mesurat
Nota: El nombre entre parèntesis representa la incertesa de les darreres xifres. Per exemple: 6,673(10)×10-11 significa 6,673×10-11 ± 0,010×10-11

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]