Constante física
Uma constante física é uma grandeza física que acredita-se ser tanto geral na natureza quanto constante no tempo. Pode ser comparada com uma constante matemática, que é um valor numérico fixo mas não envolve diretamente qualquer medida física.
Existem muitas constantes físicas na ciência, algumas das mais reconhecidas sendo a velocidade da luz no vácuo c, a constante gravitacional G, a constante de Planck h e a carga elementar e. Constantes físicas podem tomar diversas formas dimensionais, podendo ser dimensionais, como a velocidade da luz, ou adimensionais, como a constante de estrutura fina α.
O quão constantes são as constantes físicas?
A partir de 1937 com Paul Dirac, alguns cientistas começaram a especular a possibilidade de as constantes físicas decrescerem proporcionalmente à idade do universo. Experimentos científicos ainda não apontaram evidências definitivas de que isso seja verdade, apesar de eles terem colocado limites superiores na máxima variação relativa possível por ano com valores muito baixos (por volta de 10−5 por ano para a constante de estrutura fina α e 10−11 para a constante gravitacional G).
Valores de algumas constantes físicas
Constantes físicas fundamentais
| Quantidade | Símbolo | Valor |
|---|---|---|
| Velocidade da luz | <math>c \,</math> | 299 792 458 m·s−1 |
| Constante de gravitação universal | <math>G \,</math> | 6,67428 × 10−11m³·kg−1·s−2 |
| Constante de Planck | <math>h \,</math> | 6,626 068 96 × 10−34 J·s |
| Constante reduzida de Planck | <math>\hbar = h / (2 \pi)</math> | 1,054 571 628 × 10−34 J·s |
Constantes eletromagnéticas
| Quantidade | Símbolo | Valor |
|---|---|---|
| Permeabilidade magnética no vácuo | <math> \mu_0 \,</math> | 4π × 10−7 N·A−2 = 1,256 637 061 × 10−6 N·A−2 |
| Permissividade no vácuo | <math> \epsilon_0 = 1/(\mu_0 c^2) \,</math> | 8,854 187 817 × 10−12 F·m−1 |
| Impedância característica do vácuo | <math>Z_0 = \mu_0 c \,</math> | 376,730 313 461 Ω |
| Constante de Coulomb | <math>\kappa = 1 / 4\pi\epsilon_0 \,</math> | 8,987 551 787 4 × 109 N·m²·C−2 |
| Carga elementar | <math>e
\,</math> |
1,602 176 487 × 10−19 C |
| Magneton de Bohr | <math>\mu_B = e \hbar / 2 m_e</math> | 927,400 915 × 10−26 J·T−1 |
Constantes atômicas e nucleares
| Quantidade | Símbolo | Valor | |
|---|---|---|---|
| Raio de Bohr | <math>a_0 = \alpha / 4 \pi R_\infin \,</math> | 0,529 177 2108 × 10−10 m | |
| Raio clássico do elétron | <math>r_e = e^2 / 4\pi\epsilon_0 m_e c^2\,</math> | 2,817 940 2894 × 10−15 m | |
| Massa do elétron | <math>m_e \,</math> | 9,109 382 15 × 10−31 kg | |
| Constante de estrutura fina | <math>\alpha = \mu_0 e^2 c / (2 h) = e^2 / (4 \pi \epsilon_0 \hbar c) \,</math> | 7,297 352 5376 × 10−3 | |
| Energia de Hartree | <math>E_h = 2 R_\infin h c \,</math> | 4,359 744 17 × 10−18 J | |
| Massa do próton | <math>m_p \,</math> | 1,672 621 637 × 10−27 kg | |
| Constante de Rydberg | <math>R_\infin = \alpha^2 m_e c / 2 h \,</math> | 10 973 731,568 525 m−1 | |