構造化リストの一覧まとめ

概要

物理定数

物理定数は、自然界において普遍的に成立する定数であり、物理学や化学などの自然科学の基盤となっています。CODATA（国際科学連合データ委員会）により推奨値が定められており、光速、プランク定数、万有引力定数、アボガドロ定数などが代表的です。2019年のSI単位の再定義により、一部の定数は正確な定義値となりました。

物理 化学 定数 CODATA NIST SI単位 自然科学
コード スラッグ 名称 概要 symbol uncertainty unit value
c speed-of-light 光速 真空中の光の伝播速度。 c exact m s^-1 299792458
h planck-constant プランク定数 量子力学の基礎となる定数。 h exact J Hz^-1 6.62607015e-34
h-bar reduced-planck-constant ディラック定数（約化プランク定数） プランク定数を2πで割った値。 ℏ exact J s 1.054571817e-34
G gravitational-constant 万有引力定数 ニュートンの万有引力法則における比例定数。 G 0.00015e-11 m^3 kg^-1 s^-2 6.67430e-11
Na avogadro-constant アボガドロ定数 1モル中の粒子数。 N_A exact mol^-1 6.02214076e23
e elementary-charge 基本電荷 電子の持つ電荷の大きさ。 e exact C 1.602176634e-19
k boltzmann-constant ボルツマン定数 温度とエネルギーの変換係数。 k exact J K^-1 1.380649e-23
alpha fine-structure-constant 微細構造定数 電磁相互作用の強さを表す無次元定数。 α 0.0000000011e-3 7.2973525643e-3
me electron-mass 電子質量 電子の静止質量。 m_e 0.0000000028e-31 kg 9.1093837139e-31
mp proton-mass 陽子質量 陽子の静止質量。 m_p 0.00000000052e-27 kg 1.67262192595e-27
mn neutron-mass 中性子質量 中性子の静止質量。 m_n 0.00000000085e-27 kg 1.67492750056e-27
R molar-gas-constant モル気体定数 理想気体の状態方程式における定数。 R exact J mol^-1 K^-1 8.314462618
sigma stefan-boltzmann-constant ステファン・ボルツマン定数 黒体放射の全放射エネルギー密度を表す定数。 σ exact W m^-2 K^-4 5.670374419e-8
R-inf rydberg-constant リュードベリ定数 水素原子のスペクトル線を記述する定数。 R_∞ 0.000012 m^-1 10973731.568157
a0 bohr-radius ボーア半径 水素原子の基底状態における電子の平均距離。 a_0 0.00000000082e-11 m 5.29177210544e-11
muB bohr-magneton ボーア磁子 電子の磁気モーメントの自然単位。 μ_B 0.0000000029e-24 J T^-1 9.2740100657e-24
muN nuclear-magneton 核磁子 核子の磁気モーメントの自然単位。 μ_N 0.0000000016e-27 J T^-1 5.0507837393e-27
F faraday-constant ファラデー定数 1モルの電子の持つ電荷量。 F exact C mol^-1 96485.33212
g standard-acceleration-of-gravity 標準重力加速度 地球表面での標準的な重力加速度。 g exact m s^-2 9.80665

物理定数とは、自然界において普遍的に成立する定数であり、物理学や化学などの自然科学の基盤となっています。これらの定数は、宇宙のどこで測定しても同じ値を示すと考えられており、自然法則の本質的な特性を反映しています。

これらの定数の値は、CODATA（Committee on Data for Science and Technology、国際科学連合データ委員会）によって定期的に見直され、推奨値が公表されています。特に重要な転換点となったのは2019年5月20日のSI単位の再定義であり、これにより光速、プランク定数、アボガドロ定数、基本電荷、ボルツマン定数などが正確な定義値となりました。これは、これらの定数を基準として単位系を構築するという、現代科学における考え方の転換を示しています。

物理定数の中でも特に重要なものとして、光速（c）は相対性理論の基礎となり、宇宙で最も基本的な速度の上限を表します。プランク定数（h）は量子力学の核心であり、エネルギーの不連続性を示す基本的な定数です。一方、万有引力定数（G）は測定が極めて困難であり、物理定数の中で最も精度が低いものの一つとして知られています。この定数の精密測定は、現在も活発に研究が進められている分野です。

これらの定数は、原子物理学から宇宙物理学まで、あらゆるスケールの自然現象を理解する上で不可欠です。微細構造定数（α）は電磁相互作用の強さを表し、もしこの値がわずかでも異なれば、原子の構造や化学反応の性質が大きく変わると考えられています。このように、物理定数は単なる数値ではなく、宇宙の構造と私たちの存在そのものを規定する深遠な意味を持っています。