Фундаментальныя фізічныя пастаянныя

Фундаментальныя фізічныя пастаянныя — пастаянныя велічыні, якія ўваходзяць ва ўраўненні, якія апісваюць фундаментальныя законы прыроды і ўласцівасці матэрыіФундаментальные физические константы // Физическая энциклопедия, т. 5. М.: Большая Российская энциклопедия, 1998, с. 381—383.. Фундаментальныя фізічныя пастаянныя ўзнікаюць у тэарэтычных мадэлях назіраных з’яў у выглядзе ўніверсальных каэфіцыентаў ў адпаведных матэматычных выразах.

 Агляд 
Слова «пастаянная» у фізіцы ўжываецца ў дваякім сэнсе:

 колькаснае значэнне некаторай велічыні наогул не залежыць ад якіх-небудзь знешніх параметраў і не змяняецца з часам,
 змена колькаснага значэння некаторай велічыні неістотна для разгляданай задачы.

Напрыклад, у нябеснай механіцы геліяцэнтрычная пастаянная лічыцца пастаяннай, хоць яна памяншаецца з памяншэннем масы Сонца, аднак гэта змена неістотна для касмічных палётаў. Таксама ў фізіцы высокіх энергій пастаянная тонкай структуры, якая характарызуе інтэнсіўнасць электрамагнітнага ўзаемадзеяння, расце з ростам перададзенага імпульсу (на малых адлегласцях), аднак яе змяненне неістотнае для шырокага кола звычайных з’яў, напрыклад, для спектраскапіі.

Фізічныя пастаянныя дзеляцца на дзве асноўныя групы — размерныя і безразмерныя пастаянныя. Лікавыя значэнні размерных пастаянных залежаць ад выбару адзінак вымярэння. Лікавыя значэнні безразмерных пастаянных не залежаць ад сістэм адзінак і павінны вызначацца чыста матэматычна ў рамках адзінай тэорыі. Сярод размерных фізічных пастаянных варта вылучаць канстанты, якія не ўтвараюць паміж сабой безразмерных камбінацый, іх максімальны лік роўны ліку асноўных адзінак вымярэння — гэта і ёсць уласна фундаментальныя фізічныя пастаянныя (скорасць святла, пастаянная Планка і інш.) Усе астатнія размерныя фізічныя пастаянныя зводзяцца да камбінацый безразмерных пастаянных і фундаментальных размерных пастаянных. З пункту гледжання фундаментальных канстант эвалюцыя фізічнай карціны свету — гэта пераход ад фізікі без фундаментальных канстант (класічная фізіка) да фізікі з фундаментальнымі канстантамі (сучасная фізіка). Класічная фізіка пры гэтым захоўвае сваё значэнне як лімітавы выпадак сучаснай фізікі, калі характэрныя параметры доследных з’яў далёкія ад фундаментальных пастаянных.

Скорасць святла з’явілася яшчэ ў класічнай фізіцы ў XVII ст., Але тады яна не іграла фундаментальнай ролі. Фундаментальны статус скорасць святла набыла пасля стварэння электрадынамікі Дж. К. Максвелам і спецыяльнай тэорыі адноснасці А. Эйнштэйнам (1905). Пасля стварэння квантавай механікі (1926) фундаментальны статус набыла пастаянная Планка , уведзеная М. Планкам ў 1899 г. як размерны каэфіцыент у законе цеплавога выпраменьвання. Да фундаментальных пастаянных таксама шэраг навукоўцаў адносіць гравітацыйную пастаянную , пастаянную Больцмана , элементарны зарад  (або пастаянную тонкай структуры ) і касмалагічную канстанту . Фундаментальныя фізічныя пастаянныя з’яўляюцца натуральнымі маштабамі фізічных велічынь, пераход да іх у якасці адзінак вымярэння ляжыць у аснове пабудовы натуральнай (планкаўскай) сістэмы адзінак. Да фундаментальных пастаянных у сілу гістарычнай традыцыі таксама адносяць і некаторыя іншыя фізічныя пастаянныя, звязаныя з канкрэтнымі целамі (напрыклад, масы элементарных часціц), аднак гэтыя пастаянныя павінны згодна з сучаснымі ўяўленнямі нейкім пакуль невядомым чынам выводзіцца з больш фундаментальнага маштабу масы (энергіі) — так званага  поля Хігса.

 Фундаментальныя фізічныя пастаянныяCODATA Internationally recommended values of the Fundamental Physical Constants 

 Велічыня Сімвал Значэнне Заўв. скорасць святла у вакууме  299 792 458 м·с−1 дакладна гравітацыйная пастаянная  6,673 84(80) м³·кг−1·с−2 a пастаянная Планка (элементарны квант дзеяння)  6,626 069 57(29) Дж·с a пастаянная Планка (прыведзеная)  1,054 571 726(47) Дж·с a элементарны электрычны зарад  1,602 176 565(35) Кл a пастаянная Больцмана  1,380 6488(13) Дж·К−1 a

 Планкаўскія велічыні (размерныя камбінацыі пастаянных c, G, h, k) 

 Назва Сімвал Значэнне Заўв. планкаўская маса  2,176 44(11) кг a планкаўская даўжыня  1,616 252(81) м a планкаўскі час  5,391 24(27) с a планкаўская тэмпература  1.416785(71)  K a

 Пастаянныя, якія звязваюць розныя сістэмы адзінак 

 Назва Сімвал Значэнне Заўв. пастаянная тонкай структуры  (система СИ) 7,297 352 5376(50) a  137,035 999 679(94) a электрычная пастаянная  8,854 187 817 620…  Ф·м−1 дакладна атамная адзінка масы  = 1 а. а. м. 1,660 538 782(83) кг a лік Авагадра  6,022 141 29(27) моль−1Avogadro constant — CODATA Internationally recommended values of the Fundamental Physical Constants a

 Некаторыя іншыя фізічныя пастаянныя 

 Назва Сімвал Значэнне Заўв. маса электрона  9,109 382 15(45) кг a маса пратона  1,672 621 637(83) кг a маса нейтрона  1,674 927 211(84) кг a пастаянная Фарадэя  96 485,3399(24) Кл·моль−1 a універсальная газавая пастаянная  8,314 472(15) Дж·К−1·моль−1 a уздельны малярны аб'ём ідэальнага газа (пры 273,15 К, 101,325 кПа)  22,413 996(39) м³·моль−1 a стандартны атмасферны ціск atm 101 325 Па дакладна бораўскі радыус  0,529 177 208 59(36) м a энергія Хартры  4,359 743 94(22) Дж a пастаянная Рыдберга  1,097 373 156 853 9(55) м−1 a магнетон Бора  927,400 915(23) Дж·Тл−1 a магнітны момант электрона  −928,476 377(23) Дж·Тл−1 a g-фактар свабоднага электрона  2,002 319 304 362 2(15) a ядзерны магнетон  5,050 783 24(13) Дж·Тл−1 a магнітны момант пратона  1,410 606 662(37) Дж·Тл−1 a гірамагнітная адносіна пратона  2,675 222 099(70) с−1·Тл−1 a першая радыяцыйная пастаянная  3,741 771 18(19) Вт·м² a другая радыяцыйная пастаянная  1,438 7752(25) м·К a Пастаянная Стэфана — Больцмана  5,670 400(40) Вт·м−2·К−4 a пастаянная Віна  2,8977685(51)м·К а паскарэнне свабоднага падзення на паверхні Зямлі  9,806 65 м·с−2 a Тэмпература патройнага пункта вады  273,16 K (дакладна) a

 Спасылкі 
 Fundamental Physical Constants — Complete Listing .
 Cohen E.R., Crowe C.M., Dumond J.W.M. Fundamental constants of physics. N.Y., L., 1957, 287 p.
 Barrow J.D. The Constants of Nature: From Alpha to Omega. London: Jonathan Cape, 2002. N.Y.: Pantheon, 2003, 353 p.
 Wilczek F. Fundamental Constants // arXiv:0708.4361v1 (pdf), то же: Frank Wilczek web site.
 Окунь Л. Б. Фундаментальные константы физики // УФН, 161 (9) с.177-194 (1991) (pdf).
 Каршенбойм С. Г. Фундаментальные физические константы: роль в физике и метрологии и рекомендованные значения // УФН, 175, № 3, с.271-298 (2005) (pdf).
 Рубаков В. А. Иерархии фундаментальных констант (к пунктам 16, 17 и 27 из списка В. Л. Гинзбурга) // УФН, 177, № 4, c.407-414 (2007) (pdf).
 Фритцш Х. Фундаментальные физические постоянные // УФН, 179, № 4, с.383-392 (2009) (pdf).
 Томилин К. А. Фундаментальные физические постоянные в историческом и методологическом аспектах.  — М.: Физматлит, 2006, 368 с. (djvu)
 Спиридонов О. П. Фундаментальные физические постоянные. — М.: Высшая школа, 1991, 238 с.
 Сагитов М. У. Постоянная тяготения и масса Земли. — М.: Наука, 1969, 188 с.
 Квантовая метрология и фундаментальные константы. — М.: Мир, 1981, 368 с.

Катэгорыя:Фізічныя канстанты
Катэгорыя:Фундаментальныя фізічныя паняцці