基本物理常数

物理学是用数学语言描述的，这种语言的方程式利用了大量的物理常数。在非常真实的意义上，这些物理常数的值定义了我们的现实。一个他们不同的宇宙将从根本上改变我们所居住的宇宙。...

物理学是用数学语言描述的，这种语言的方程式利用了大量的物理常数。在非常真实的意义上，这些物理常数的值定义了我们的现实。一个他们不同的宇宙将从根本上改变我们所居住的宇宙。

发现常数

这些常数通常是通过观察得出的，要么直接（比如测量电子的电荷或光速）要么通过描述可测量的关系，然后导出常数的值（比如引力常数）。请注意，这些常量有时以不同的单位写入，因此如果您发现另一个值与此处的值不完全相同，则可能已将其转换为另一组单位。

此列表列出了重要的物理常数⁠—以及关于何时使用它们的一些注释⁠—这并非详尽无遗。这些常数将帮助您理解如何思考这些物理概念。

光速

甚至在阿尔伯特·爱因斯坦出现之前，物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）就在他著名的电磁场方程中描述了自由空间中的光速。随着爱因斯坦发展相对论，光速作为一个常数成为现实物理结构中许多重要元素的基础。

c = 2.99792458 x 108 meters per second

电子电荷

现代世界是靠电运转的，当谈到电或电磁学的行为时，电子的电荷是最基本的单位。

e = 1.602177 x 10-19 C

引力常数

万有引力常数是艾萨克·牛顿爵士提出的万有引力定律的一部分。测量引力常数是物理入门学生通过测量两个物体之间的引力进行的一项常见实验。

G = 6.67259 x 10-11 N m2/kg2

普朗克常数

物理学家马克斯·普朗克在探索黑体辐射问题时解释了“紫外线灾难”的解决方案，从而开创了量子物理领域。在这样做的过程中，他定义了一个常数，称为普朗克常数，它在整个量子物理革命中的各种应用中不断出现。

h = 6.6260755 x 10-34 J s

阿伏伽德罗数

这个常数在化学中比在物理学中使用得更为活跃，但它与一摩尔物质中包含的分子数有关。

NA = 6.022 x 1023 molecules/mol

气体常数

这是一个常数，它出现在许多与气体行为有关的方程中，例如作为气体动力学理论一部分的理想气体定律。

R = 8.314510 J/mol K

玻尔兹曼常数

这个常数以路德维希·玻尔兹曼的名字命名，它将粒子的能量与气体的温度联系起来。它是气体常数R与阿伏伽德罗数NA的比值：

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

粒子质量

宇宙是由粒子组成的，在整个物理学研究中，这些粒子的质量也出现在许多不同的地方。虽然基本粒子远不止这三个，但它们是你会遇到的最相关的物理常数：

Electron mass = me = 9.10939 x 10-31 kg Neutron mass = mn = 1.67262 x 10-27 kg Proton mass = mp = 1.67492 x 10-27 kg

自由空间的介电常数

这个物理常数表示经典真空允许电场线的能力。它也被称为epsilon Nout。

ε0 = 8.854 x 10-12 C2/N m2

库仑常数

然后利用自由空间的介电常数确定库仑常数，这是库仑方程的一个关键特征，控制着相互作用电荷产生的力。

k = 1/(4πε0) = 8.987 x 109 N m2/C2

自由空间渗透率

与自由空间的介电常数类似，该常数与经典真空中允许的磁力线有关。它在描述磁场力的安培定律中起作用：

μ0 = 4 π x 10-7 Wb/A m

发表于 2021-10-05 01:09
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分类：数学

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