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Constantes físicas fundamentales

Constantes físicas fundamentales

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 realmente habitamos.

Generalmente se llega a las constantes mediante observación, ya sea directamente (como cuando uno 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 constante gravitacional).

Esta lista es de constantes físicas significativas, junto con algunos comentarios sobre cuándo se usan, no es exhaustiva, pero debería ser útil para tratar de entender cómo pensar acerca de estos conceptos físicos.

También debe tenerse 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, es posible que se haya convertido en otro conjunto de unidades.

Velocidad de la luz

Incluso antes de que apareciera Albert Einstein, el físico James Clerk Maxwell había descrito la velocidad de la luz en el espacio libre en sus famosas ecuaciones de Maxwell que describen campos electromagnéticos. Cuando Albert Einstein desarrolló su teoría de la relatividad, la velocidad de la luz adquirió relevancia como elementos importantes subyacentes constantes de la estructura física de la realidad.

do = 2.99792458 x 108 metros por segundo

Carga de electrones

Nuestro 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 do

Constante gravitacional

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

sol = 6.67259 x 10-11 N m2/kg2

Constante de Planck

El físico Max Planck comenzó todo el campo de la física cuántica al explicar la solución a la "catástrofe ultravioleta" al explorar el problema de la radiación del cuerpo negro. 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

El número de Avogadro

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

norteUNA = 6.022 x 1023 moléculas / mol

Constante de gas

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 la teoría cinética de los gases.

R = 8.314510 J / mol K

Constante de Boltzmann

El nombre de Ludwig Boltzmann, se utiliza para relacionar la energía de una partícula con la temperatura de un gas. Es la relación de la constante de gas. R al número de Avogadro norteUNA:

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

Masas de partículas

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

Masa de electrones = mmi = 9.10939 x 10-31 kg
Masa de neutrones = mnorte = 1.67262 x 10-27 kg
Masa de protones =metropags = 1.67492 x 10-27 kg

Permitividad de espacio libre

Esta es una constante física que 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 do2/ N m2

Constante de Coulomb

La permitividad del espacio libre se usa para determinar la constante de Coulomb, que es 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/DO2

Permeabilidad del espacio libre

Esta constante es similar a la permitividad del espacio libre, pero se relaciona con las líneas de campo magnético permitidas en un vacío clásico, y 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