Alapvető fizikai állandók a fizikában

A fizikát a matematika nyelvén írják le, és ennek a nyelvnek az egyenletei széles skálát használnak fizikai állandók. Valójában e fizikai állandók értékei határozzák meg valóságunkat. Egy univerzum, amelyben különböznek egymástól, radikálisan megváltozik attól, amelyben élünk.

A konstansokat általában megfigyeléssel érik el, akár közvetlenül (akár mikor az elektron töltését vagy a fénysebességet mérik) vagy leírva egy mérhető kapcsolatot, majd az állandó értékét származtatva (mint a gravitációs állandó esetében). Vegye figyelembe, hogy ezeket az állandókat néha különféle egységek írják, tehát ha talál egy másik értéket, amely nem pontosan ugyanaz, mint itt van, akkor valószínűleg egy másik egységkészletre konvertálta.

A szignifikáns fizikai állandóknak ez a felsorolása - néhány kommentárral azok használatáról - nem kimerítő. Ezeknek az állandóknak segíteniük kell abban, hogy megértsék, hogyan kell gondolkodni ezekről a fizikai fogalmakról.

Még azelőtt is

c = 2,99792458 x 10⁸ méter / másodperc

A modern világ az elektromosságon működik, és egy elektron elektromos töltése a legalapvetőbb elem, amikor az elektromosság viselkedéséről vagy az elektromágnesességről beszélünk.

e = 1,602177 x 10^-19 C

A gravitációs állandót a a gravitáció törvénye által kifejlesztett Sir Isaac Newton. A gravitációs állandó mérése egy általános kísérlet, amelyet bevezető fizika hallgatók végeznek két objektum közötti gravitációs vonzás mérésével.

G = 6,667259 x 10^-11 N m²/kg²

Fizikus Max Planck megkezdett a kvantumfizika az "ultraibolya katasztrófa" megoldásának feltárásával fekete test sugárzása probléma. Ennek során definiált egy állandó értéket, amely Planck konstansának vált ismertté, és amely a kvantumfizikai forradalom során a különböző alkalmazásokban is megjelenik.

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

Ezt az állandót sokkal aktívabban használják a kémiában, mint a fizikában, de összekapcsolja az egyben található molekulák számát anyajegy egy anyag.

N_A = 6,022 x 10²³ molekula / mol

Ez egy állandó, amely a gázok viselkedésével kapcsolatos sok egyenletben mutatkozik meg, például az ideális gázról szóló törvény részeként. a gázok kinetikai elmélete.

R = 8,314510 J / mol K

Ludwig Boltzmann elnevezéssel ez az állandó a részecske energiáját a gáz hőmérsékletéhez kapcsolja. Ez a gázállandó aránya R az Avogadro számához N_A:

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

Az univerzum részecskékből áll, és ezeknek a részecskéknek a tömege is sok különböző helyen jelenik meg a fizika tanulmánya során. Bár még sok más létezik alapvető részecskék nem csak ez a három, ők a legrelevánsabb fizikai állandók, amelyekkel találkozni fogsz:

Elektron tömeg = m_e = 9,10939 x 10^-31 kg

Semleges tömeg = m_n = 1,67262 x 10^-27 kg

Proton tömeg = m_p = 1,67492 x 10^-27 kg

Ez a fizikai állandó jelzi a klasszikus vákuum azon képességét, hogy lehetővé tegye az elektromos mezővonalakat. Epsilon semmisnek is nevezik.

ε₀ = 8 854 x 10^-12 C²/ N m²

Ezután a szabad terület engedélyessége alapján meghatározzuk Coulomb állandóját, amely Coulomb-egyenlet egyik fő jellemzője, amely az egymással kölcsönhatásba lépő elektromos töltések által létrehozott erőt szabályozza.

k = 1/(4πε₀) = 8,987 x 10⁹ N m²/ C²

A szabad tér megengedhetőségéhez hasonlóan ez az állandó a klasszikus vákuumban megengedett mágneses mező vonalakra vonatkozik. Ez az Ampere törvényében játszik szerepet, amely a mágneses mezők erősségét írja le:

μ₀ = 4 π x 10^-7 Wb / A m