vignette|Dépendances des constantes définissant les unités du SI depuis 2019. Ici, a → b signifie que a est utilisé pour définir b. En science, une constante physique est une quantité physique dont la valeur numérique est fixe. Contrairement à une constante mathématique, elle implique directement une grandeur physiquement mesurable.
Les valeurs listées ci-dessous sont des valeurs dont on a remarqué qu'elles semblaient constantes et indépendantes de tous paramètres utilisés, et que la théorie suppose donc réellement constantes.
Les constantes sans dimension, comme la constante de structure fine, ne dépendent pas du système de poids et mesures utilisé. Les autres auraient évidemment des valeurs différentes dans des systèmes différents. Des systèmes (par exemple les unités de Planck) ont été proposés sur la base d'une fixation à 1 du plus grand nombre de constantes possible, mais n'ont pas connu grand succès pour le moment.
Liste de constantes physiques Le nombre entre parenthèses représente l'incertitude sur le dernier chiffre significatif. Par exemple : signifie ± ; signifie que l'incertitude est de : .
Constantes définissant les unités du Système international
Avant la réforme de 2019
Nomde la constante Symbole Origine Valeur numérique Incertituderelative Vitesse de la lumière dans le vide (ou 0) . Exacte(définition du mètre) Perméabilité magnétique du vide μ0 4π kg⋅m⋅A⋅s (ou H⋅m)Exacte(définition de l'ampère) Permittivité diélectrique du vide ε0 (ou F⋅m)Exacte Impédance caractéristique du vide Z0 Exacte Constante de Planck Mesure (ou J⋅s) Constante de Planck réduite ℏ Efficacité lumineuse d'un rayonnement monochromatique défini Exacte (définit la candela)
Depuis 2019
Nomde la constante Symbole Valeur numérique Incertituderelative Fréquence de la transition hyperfinede l'état fondamental de l'atome de Exacte(définit la seconde) Vitesse de la lumière dans le vide Exacte(définit le mètre) Constante de Planck (ou J⋅s) Exacte (définit le kilogramme) Charge élémentaire e Exacte (définit l'ampère) Constante de Boltzmann k ou kB Exacte (définit le kelvin) Nombre d'Avogadro Exacte (définit la mole) Efficacité lumineuse d'un rayonnement monochromatique défini Exacte (définit la candela)
Ces constantes, fixées le Et dès 1983 pour ., permettent à leur tour de définir les sept unités de base du Système international d'unités. (seconde, mètre, kilogramme, ampère, kelvin, mole et candelaLa candela est définie à partir de , et .). Ces nouvelles définitions améliorent le SI sans changer la valeur des unités..
Électromagnétisme
Nomde la constante Symbole Origine Valeurnumérique Incertitude relative Charge élémentaire e Par définitionConstante de structure fineαMesurePerméabilité du videμ0Permittivité diélectrique du videε0Constante de Coulomb k ou κ Impédance caractéristique du videZ0Constante de von KlitzingRKExacteQuantum de conductanceG0ExacteConstante de JosephsonKJExacteQuantum de flux magnétiqueΦ0ExacteMagnéton de BohrμBMagnéton nucléaireμN
Gravitation
Nomde la constante Symbole Origine Valeurnumérique Incertitude relative Constantegravitationnelle G Mesure Accélération normalede la pesanteur terrestreau niveau de la mer g0 Convention Par définition
Constantes physico-chimiques
Nomde la constante Symbole Origine Valeurnumérique Incertitude relative Température du point triple de l'eau 0 Mesure Pression standard de l'atmosphère atm Convention Par définition Nombre d'Avogadro A ou Définition de la mole Exacte Constante des gaz parfaits ou 0 Exacte Constante de Boltzmann ou B Définition du kelvin Exacte Constante de Faraday Exacte Volume molaire d'un gaz parfait, = , = 0 Exacte Unité de masse atomique uma Première constante de rayonnement Exactepour la radiance spectrale ExacteDeuxième constante de rayonnement Exacte Constante de Stefan-Boltzmann σ Exacte Constante radiative Exacte Constante de Wien ou σw Exacte Constante de LoschmidtL Exacte
Constantes atomiques et nucléaires
Nomde la constante Symbole Origine Valeurnumérique Incertitude relative Constante de RydbergR∞Énergie de HartreeEHQuantum de circulation Rayon de Bohra0 Longueur d'onde de Comptonpour l'électron λC Rayon de Comptonpour l'électron RC Rayon classiquede l'électronre Masse du proton mp Mesure Énergie du proton Calcul. Masse du neutron mn Mesure Énergie du neutron Calcul. Masse de l'électron me Mesure Masse du muon mμ Mesure Masse du tauon mτ Mesure Masse du boson Z° mZ° Mesure Masse du boson W mW Mesure
Le nombre entre parenthèses représente l'incertitude absolue sur les derniers chiffres. Par exemple : signifie ± .
Unités de Planck
Nomde la constante Symbole Origine Valeurnumérique Incertitude relative Constante de Planck (ou J⋅s) Exacte Constante de Planck réduite ℏ Exacte Masse de Planck mP Longueur de Planck lP Temps de Planck tP Température de Planck TP Charge de Planck QP Force de Planck FP Énergie de Planck EP Puissance de Planck PP
Valeurs exactes
Dans le but de rendre l'étalonnage de l'ampère, unité de base du Système international (SI), plus précis, la générale des poids et mesures (CGPM) a adopté en 1988 des valeurs « exactes » des constantes de von Klitzing et de Josephson :
K = / ≡ (CIPM (1988) , ; 20) ;
J = 2/ ≡ (CIPM (1988) , ; 19).
Cependant, le Comité consultatif d’électricité (CCE) a stipulé que
Nonobstant ceci, il est possible de redéfinir le kilogramme, jusqu'ici la seule unité de base du SI qui soit encore définie par un étalon physique (et est donc le seul « degré de liberté » subsistant dans le système), à partir des valeurs exactes des constantes de von Klitzing et Josephson. Si on admet cela, toute une série de constantes physiques acquièrent des valeurs exactes en conséquence.
La définition du kilogramme serait alors :
On en déduit alors que l'ampère vaut exactement élémentaires par seconde. La valeur de la constante de Planck découle aussi de ces valeurs exactes, ainsi que celle de la constante de structure fine.
Notes et références
Voir aussi Articles connexes Constante fondamentale Table de constantes et paramètres astrophysiques Comité de données pour la science et la technologie (CODATA) Unité de mesure, Système international d'unités, Conversion des unités
Bibliographie : discute le bien-fondé des valeurs recommandées, par les auteurs du rapport (dont Barry N. Taylor, lui-même)
Liens externes Bureau international des poids et mesures Dernier jeu de valeurs recommandées CODATA à ce jour CODATA (Committee on Data for Science and Technology) ICSU (International Council for Science)
Catégorie:Constante fondamentale