Фізи́чна ста́ла — фізична величина, яка має незмінне значення за визначених обставин в обраній системі одиницьДСТУ 3651.2-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин. Фізичні сталі та характеристичні числа. Основні положення, позначення, назви та значення..
Фундаментальна фізична стала (універсальна константа) — фізична стала, значення якої, визначене експериментально в обраній системі одиниць, містить інформацію про найзагальніші (фундаментальні) властивості матерії і є незмінним за будь-яких умовДСТУ ISO 80000-1:2016 Величини та одиниці. Частина 1. Загальні положення (ISO 80000-1:2009; ISO 80000-1:2009/Cor.1:2011, IDT). Вона характеризує не окремі тіла, а фізичні властивості нашого світу в цілому. Фундаментальні фізичні константи використовують у теоретичній фізиці при математичному описі навколишнього світу. Часто сюди також відносять і деякі інші фізичні сталі, так чи інакше пов'язані з конкретними тілами.
Слово стала або константа означає, що чисельне значення цієї величини не змінюється з часом. В реальності це може бути і не так. Наприклад, в останні роки з'явилися припущення, що стала тонкої структури змінюється впродовж еволюції Всесвіту. Проте навіть якщо величини і змінюються з часом, то надзвичайно повільно, і скільки-небудь помітних змін варто чекати лише на масштабах співмірних з віком Всесвіту.
Більшість фізичних сталих є розмірнісними величинами, тільки деякі з них безрозмірнісні (величини з розмірністю одиниця). Числове значення розмірної величини залежить від вибору одиниць вимірювання. Проте числові значення безрозмірнісних констант є фундаментальнішими, оскільки вони не залежать від вибору системи одиниць.
Фундаментальні фізичні константи Величина Символ Значення в системі SI Примітки швидкість світла у вакуумі 299 792 458 м·с−1 точностала Планка (елементарний квант дії)h 6,626 070 15×10−34 Дж·с точно гравітаційна стала G 6,67428(67)×10−11 м³·кг−1·с−2 aабсолютний нульТ0 К= -273.15 °Cточно елементарний заряд e 1,602 176 634×10−19 Кл точно
Розмірні комбінації фундаментальних констант Назва Символ Значення Примітки планківська маса 2,176 44(11)×10−8 кг a Довжина Планка 1,616 252(81)×10−35 м a планківський час 5,391 24(27)×10−44 с a
Деякі інші константи
Назва Позначення Значення Магнітна стала1.2566370614×10−6 Гн·м−1 Електрична константа8.85418783×10−12 Ф/мПрискорення вільного падіння (нормальне)9.80665 м/с2Гравітаційна стала6.6720 ×10−11 Н·м²/кг2Стала Больцмана1.380662× 10−23 Дж/КНормальний атмосферний тискPn101325 ПаСтала Стефана — Больцмана5.67× 10−8 Вт/(м²·К4)Універсальна газова стала8.31441 Дж/(К·моль)Енергетичний еквівалент маси8.987× 1016 Дж/(кг)Електронвольт eВ1.6× 10−19 ДжОб'єм одного моля ідеального газу за нормальних умов22.415×1016 л/мольТемпературний коефіцієнт розширення ідеальних газів0.00366 (° С)−1Число Авогадро6.022045 ×1023 моль−1Стала Лошмідта2.687× 1020 молекул·см−3Стала Фарадея (валентність 1)96484.56 Кл/мольЕлементарний заряд (заряд електрона)1.6021892 ×10−19 КлВідношення заряду електрона до його маси1.76 ×1011 Кл/кгІнваріантна маса електрона9.109534 ×10−31 кгІнваріантна маса протона1.6726485 ×10−27 кгІнваріантна маса нейтрона1.6749543× 10−27 кгІнваріантна маса мюона1.883× 10−28 кгВідношення мас протона й електрона1836.15267261(85)Атомна одиниця маси а.о.м.1.6605655(86) ×10−27 кгКласичний радіус електрона2.817938× 10−15 мМаса атома водню1.007825036 а.о.м.Відношення маси протона до маси електрона1836.15152(70)Стала Рідберга10973731.77 м−1Об'єм одного моля ідеального газу при нормальних умовах (101,3 кПа, 0 °C)22.41383×10−3 м³/моль
Див. також Математичні константи Список позначень у фізиці
Примітки
Джерела Фундаментальные физические константы // Физическая энциклопедия, т. 5. М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — С. 381-383. Владленова І. В. Фундаментальні фізичні константи: онто-антропологічний смисл // Вестник НТУ «ХПИ», Філософія № 26, 2009. — С. 13-20. — ISSN 2079-0783.
Посилання Американський Національний інститут стандартів і технологій Інститут хімії і біології Вільного університету у Берліні Сторінка на сайті NASA