Constantes physiques fondamentales en physique

La physique est décrite dans le langage des mathématiques, et les équations de ce langage utilisent un large éventail de constantes physiques. Dans un sens très réel, les valeurs de ces constantes physiques définissent notre réalité. Un univers dans lequel ils étaient différents serait radicalement modifié de celui que nous habitons.

Les constantes sont généralement obtenues par observation, soit directement (comme quand on mesure la charge d'un électron ou la vitesse de la lumière) ou en décrivant une relation mesurable, puis en dérivant la valeur de la constante (comme dans le cas de la constante gravitationnelle). Notez que ces constantes sont parfois écrites dans des unités différentes, donc si vous trouvez une autre valeur qui n'est pas exactement la même qu'ici, elle peut avoir été convertie en un autre ensemble d'unités.

Cette liste de constantes physiques importantes - ainsi que quelques commentaires sur leur utilisation - n'est pas exhaustive. Ces constantes devraient vous aider à comprendre comment penser ces concepts physiques.

Même avant Albert Einstein est venu, le physicien James Clerk Maxwell avait décrit la vitesse de la lumière dans l'espace libre dans ses célèbres équations décrivant les champs électromagnétiques. Comme Einstein a développé le théorie de la relativité, la vitesse de la lumière est devenue pertinente en tant que constante sous-jacente à de nombreux éléments importants de la structure physique de la réalité.

c = 2,99792458 x 10⁸ mètres par seconde

Le monde moderne fonctionne à l'électricité, et la charge électrique d'un électron est l'unité la plus fondamentale lorsqu'on parle du comportement de l'électricité ou de l'électromagnétisme.

e = 1,602177 x 10^-19 C

La constante gravitationnelle a été développée dans le cadre du la loi de la gravité développé par Monsieur Isaac Newton. La mesure de la constante gravitationnelle est une expérience courante menée par des étudiants en physique d'introduction en mesurant l'attraction gravitationnelle entre deux objets.

g = 6,67259 x 10^-11 N m²/kg²

Physicien Max Planck a commencé le domaine de la physique quantique en expliquant la solution à la "catastrophe ultraviolette" en explorant rayonnement du corps noir problème. Ce faisant, il a défini une constante qui est devenue connue sous le nom de constante de Planck, qui a continué à apparaître dans diverses applications tout au long de la révolution de la physique quantique.

h = 6,6260755 x 10^-34 J s

Cette constante est utilisée beaucoup plus activement en chimie qu'en physique, mais elle met en relation le nombre de molécules contenues dans une Môle d'une substance.

N_UNE = 6,022 x 10²³ molécules / mol

Il s'agit d'une constante qui apparaît dans de nombreuses équations liées au comportement des gaz, comme la loi des gaz parfaits dans le cadre du théorie cinétique des gaz.

R = 8,314510 J / mol K

Nommée d'après Ludwig Boltzmann, cette constante relie l'énergie d'une particule à la température d'un gaz. C'est le rapport de la constante de gaz R au numéro d'Avogadro N_UNE:

k = R / N_UNE = 1,38066 x 10-23 J / K

L'univers est composé de particules, et les masses de ces particules apparaissent également dans de nombreux endroits différents tout au long de l'étude de la physique. Bien qu'il y en ait beaucoup plus particules fondamentales que ces trois, ce sont les constantes physiques les plus pertinentes que vous rencontrerez:

Masse d'électrons = m_e = 9,10939 x 10^-31 kg

Masse neutronique = m_n = 1,67262 x 10^-27 kg

Masse de protons = m_p = 1,67492 x 10^-27 kg

Cette constante physique représente la capacité d'un vide classique à permettre des lignes de champ électrique. Il est également connu sous le nom de rien epsilon.

ε₀ = 8,854 x 10^-12 C²/ N m²

La permittivité de l'espace libre est ensuite utilisée pour déterminer la constante de Coulomb, une caractéristique clé de l'équation de Coulomb qui régit la force créée par l'interaction des charges électriques.

k = 1/(4πε₀) = 8,987 x 10⁹ N m²/ C²

Semblable à la permittivité de l'espace libre, cette constante se rapporte aux lignes de champ magnétique autorisées dans un vide classique. Il entre en jeu dans la loi d'Ampère décrivant la force des champs magnétiques:

μ₀ = 4 π x 10^-7 Wb / A m