Constantes físicas fundamentales en física

La física se describe en el lenguaje de las matemáticas, y las ecuaciones de este lenguaje hacen uso de una amplia gama de constantes físicas. En un sentido muy real, los valores de estas constantes físicas definen nuestra realidad. Un universo en el que fueran diferentes se vería radicalmente alterado del que habitamos.

Generalmente se llega a las constantes mediante observación, ya sea directamente (como cuando se mide la carga de un electrón o la velocidad de la luz) o describiendo una relación que es medible y luego derivando el valor de la constante (como en el caso de la constante gravitacional). Tenga en cuenta que estas constantes a veces se escriben en unidades diferentes, por lo que si encuentra otro valor que no es exactamente el mismo que aquí, es posible que se haya convertido en otro conjunto de unidades.

Esta lista de constantes físicas significativas (junto con algunos comentarios sobre cuándo se usan) no es exhaustiva. Estas constantes deberían ayudarlo a comprender cómo pensar acerca de estos conceptos físicos.

Incluso antes Albert Einstein vino, el físico James Clerk Maxwell había descrito el velocidad de la luz en el espacio libre en sus famosas ecuaciones que describen campos electromagnéticos. A medida que Einstein desarrolló el teoría de la relatividad, la velocidad de la luz se hizo relevante como una constante que subyace a muchos elementos importantes de la estructura física de la realidad.

C = 2.99792458 x 10⁸ metros por segundo

El mundo moderno funciona con electricidad, y la carga eléctrica de un electrón es la unidad más fundamental cuando se habla del comportamiento de la electricidad o el electromagnetismo.

mi = 1.602177 x 10^-19 C

La constante gravitacional se desarrolló como parte de la ley de la gravedad desarrollado por Sir Isaac Newton. La medición de la constante gravitacional es un experimento común realizado por estudiantes introductorios de física al medir la atracción gravitacional entre dos objetos.

sol = 6.67259 x 10^-11 N m²/kg²

Físico Max Planck comenzó el campo de física cuántica explicando la solución a la "catástrofe ultravioleta" al explorar radiación de cuerpo negro problema. Al hacerlo, definió una constante que se conoció como la constante de Planck, que continuó apareciendo en varias aplicaciones a lo largo de la revolución de la física cuántica.

h = 6.6260755 x 10^-34 J s

Esta constante se usa mucho más activamente en química que en física, pero relaciona el número de moléculas contenidas en una Topo de una sustancia

norte_UN = 6.022 x 10²³ moléculas / mol

Esta es una constante que aparece en muchas ecuaciones relacionadas con el comportamiento de los gases, como la Ley del Gas Ideal como parte de teoría cinética de los gases.

R = 8.314510 J / mol K

Llamada así por Ludwig Boltzmann, esta constante relaciona la energía de una partícula con la temperatura de un gas. Es la relación de la constante de gas. R al número de Avogadro norte_UN:

k = R / norte_UN = 1.38066 x 10-23 J / K

El universo está compuesto de partículas, y las masas de esas partículas también aparecen en muchos lugares diferentes a lo largo del estudio de la física. Aunque hay muchos más partículas fundamentales además de estos tres, son las constantes físicas más relevantes que encontrarás:

Masa de electrones = m_mi = 9.10939 x 10^-31 kg

Masa de neutrones = m_norte = 1.67262 x 10^-27 kg

Masa de protones = metro_pag = 1.67492 x 10^-27 kg

Esta constante física representa la capacidad de un vacío clásico para permitir líneas de campo eléctrico. También se conoce como epsilon nada.

ε₀ = 8.854 x 10^-12 C²/ N m²

La permitividad del espacio libre se usa para determinar la constante de Coulomb, una característica clave de la ecuación de Coulomb que gobierna la fuerza creada al interactuar las cargas eléctricas.

k = 1/(4πε₀) = 8.987 x 10⁹ N m²/C²

Similar a la permitividad del espacio libre, esta constante se relaciona con las líneas de campo magnético permitidas en un vacío clásico. Entra en juego en la ley de Ampere que describe la fuerza de los campos magnéticos:

μ₀ = 4 π x 10^-7 Wb / A m