Физические постоянные

Определение «Физические постоянные» по БСЭ:
Физические постоянные - физические константы, фундаментальные постоянные, мировые постоянные, численные коэффициенты, входящие в уравнения физических законов и являющиеся в ряде случаев масштабными характеристиками физических процессов и микрообъектов. К Ф. п. относятся: скорость света, Планка постоянная, заряд электрона, постоянные тонкой структуры, Авогадро, Ридберга и т.д. В число Ф. п. входят как независимые постоянные, так и их комбинации (например, постоянная тонкой структуры α = e² ⁄ ħc, где e - заряд электрона, ħ - постоянная Планка, c - скорость света). Численные значения Ф. п. или их комбинаций находят на основе экспериментальных измерений и выражают в единицах какой-либо системы единиц. Получение из данных измерений наиболее точных и надёжных значений для всей совокупности Ф. п. называется согласованием Ф. п. Согласование включает анализ погрешностей измерений, определение надёжности измерений и вычисление наиболее согласующихся значений Ф. п. (наименьших квадратов методом).
С развитием техники физического эксперимента и физических теорий значения Ф. п. непрерывно уточняются, т.к. появляются новые экспериментальные и теоретические возможности определения Ф. п. Так, например, открытие Джозефсона эффекта позволило с высокой точностью измерить отношение e/h и существенно уточнить многие Ф. п. В табл. приведены рекомендуемые согласованные значения Ф. п. по состоянию на 1976.

Рекомендуемые согласованные значения фундаментальных констант

Величина	Обозначение	Значение (с указанием средней квадратической погрешности)*	Средняя квадратическая погрешность, 10−4%
Скорость света в вакууме	c	299792458(1,2) м·c−1	0,004
Постоянная тонкой структуры	α	0,0072973506(60)	0,82
	α−1	137,03604(11)	0,82
Элементарный заряд	e	1,6021892(46) ·10−19 к	2,9
Постоянная Планка	h	6,626176(36) ·10−34 дж·c	5,4
	ħ = h ⁄ 2π	1,0545887(57) ·10−34 дж·c	5,4
Постоянная Авогадро	NA	6,022045(31) ·1023 моль−1	5,1
Масса покоя электрона	me	0,9109534(47) ·10−30 кг	5,1
Отношение заряда электрона к его массе	e ⁄ me	5,4858026(21) ·10−4 а. е. м.	0,38
		1,7588047(49) ·10−11 к·кг−1	2,8
Масса покоя мюона	mμ	1,883566(11) ·10−28 кг	5,6
		0,11342920(26) а. е. м.	2,3
Масса покоя протона	mp	1,6726485(86) ·10−27 кг	5,1
		1,007276470(11) а. е. м.	0,011
Масса покоя нейтрона	mn	1,6749543(86) ·10−27 кг	5,1
		1,008665012(37) а. е. м.	0,037
Постоянная Фарадея	F = NAe	9,648456(27) ·104 к·моль−1	2,8
Квант магнитного потока	Φ0 = h ⁄ 2e	2,0678506(54) ·10−15 вб	2,6
Постоянная Ридберга	R∞	1,097373177(83) ·10−7 м−1	0,075
Радиус Бора	a0 = α ⁄ 4πR∞	0,52917706(44) ·10−10 м	0,82
Комптоновская длина волны электрона	λc = αІ ⁄ 2R∞2	2,4263089(40) ·10−12 м	1,6
	λc ⁄ π = αa0	3,8615905(64) ·10−13 м	1,6
Ядерный магнетон	μN = eħ ⁄ 2mp	5,050824(20) ·10−27 дж·тл−1	3,9
Магнетон Бора	μB = eħ ⁄ 2me	9,274078(36) ·10−24 дж·тл−1	3,9
Магнитный момент электрона в магнетонах Бора	μe ⁄ μB	1,0011596567(35)	0,0035
Магнитный момент протона в ядерных магнетонах	μp ⁄ μN	2,7928456(11)	0,38
Магнитный момент электрона	μe	9,284832(36) ·10−24 дж·тл−1	3,9
Магнитный момент протона	μp	1,4106171(55) ·10−26 дж·тл−1	3,9
Магнитный момент протона в магнетонах Бора	μp ⁄ μB	1,521032209(16) ·10−3	0,011
Гиромагнитное отношение для протона	γp	2,6751987(75) ·108 c−1·тл−1	2,8
Универсальная газовая постоянная	R	8,31441(26) дж·моль−1·K−1	31
Постоянная Больцмана	k = R ⁄ NA	1,380662(44) ·10−23 дж·К−1	32
Постоянная Стефана - Больцмана	σ = (π2 ⁄ 60)k4 ⁄ ħ3c2	5,67032(71) ·10−8 вт·м−2·К−4	125
Гравитационная постоянная	G	6,6720(41) ·10−11н·м2·кг−2	615

* Значения Ф. п. даны в единицах Международной системы единиц (СИ). Число в скобках после численного значения величины указывает среднюю квадратическую погрешность (Квадратичное отклонение) значения в его последних значащих цифрах.
Уточнение значений Ф. п. необходимо для проверки физических теорий - сравнения предсказаний теории с экспериментальными данными.
Многие измерения в современной физике и технике также требуют знания точных значений Ф. п. (например, скорости света в радиолокационных измерениях). Наконец, в метрологии точные значения Ф. п. необходимы для разработки воспроизводимых эталонов единиц физических величин.
Лит.: Тейлор Б., Паркер В., Лангенберг Д., Фундаментальные константы и квантовая электродинамика, пер. с англ., М., 1972; Рекомендуемые согласованные значения фундаментальных физических постоянных - 1973, «Успехи физических наук»,
1975, т, 115, в. 4; Табл. стандартных справочных данных. Фундаментальные физические константы, М., 1976.
Л. Г. Асламазов.

Физические переменные звёзды    Физические постоянные    Физические упражнения