Constante physique

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

Constantes universelles

Nom Symbole Origine Valeur Incertitude relative
Célérité de la lumière dans le vide c (ou c0) [1] 299 792 458 m  s−1 exacte (définition du mètre)
Perméabilité magnétique du vide μ0 4π ×10-7 kg⋅m⋅ A-2⋅s-2 (ou H⋅m-1)
1,256 637 061 4… × 10−6 kg m A−2 s−2
exacte (définition de l'ampère)
Permittivité diélectrique du vide ε0 8,854 187 817… × 10−12 A2 s4 kg−1 m−3 (ou F⋅m-1) Par définition
Impédance caractéristique du vide Z0 376,730 313 461… kg m2 A−2 s−3 Par définition
Constante de Planck 6,626 070 040 × 10−34 kg m2 s−1 (ou J⋅s) 1,2 × 10−8
Constante de Planck réduite 1,054 571 800 × 10−34 kg m2 s−1 1,2 × 10−8

Électromagnétisme

Nom Symbole Origine Valeur Incertitude relative
Charge élémentaire e 1,602 176 620 8(98) × 10−19 A  s 6,1 × 10−9
Constante de Coulomb κ 8,987 551 787 368 176 4 × 109 kg  m3 A−2 s−4 Par définition

Gravitation

Nom Symbole Origine Valeur Incertitude relative
Constante gravitationnelle G Mesure 6,674 08(31) × 10−11 m3  kg−1  s−2 4,7 × 10−5
Accélération normale de la pesanteur au niveau de la mer g0 Convention 9,806 65 m s−2 Par définition

Constantes physico-chimiques

Nom Symbole Origine Valeur Incertitude relative
Température du point triple de l' eau T0 273,16 K Par définition
Pression standard de l'atmosphère atm Convention 101 325 Pa Par définition
Nombre d'Avogadro NA ou L Mesure 6,022 140 857(74) × 1023 mol−1 1,2 × 10−8
Constante des gaz parfaits R ou R0 Mesure 8,314 459 8(48) J  K−1  mol−1 5,7 × 10−7
Constante de Boltzmann k ou kB 1,380 648 52(79) × 10−23 J  K−1 5,7 × 10−7
Constante de Faraday F 96 485,332 89(59) C  mol−1 6,2 × 10−9
Volume molaire d'un gaz parfait,
p = 101,325 kPa, T = 273,15 K
V0 22,413 962(13) × 10−3 m3  mol−1 5,7 × 10−7
Volume molaire d'un gaz parfait,
p = 100 kPa, T = 273,15 K
22,710 947(13) × 10−3 m3  mol−1 5,7 × 10−7
Unité de masse atomique uma 1,660 539 040(20) × 10−27 kg 1,2 × 10−8
Première constante de rayonnement 3,741 771 790(46) × 10−16 W m2 1,2 × 10−8
pour la radiance spectrale 1,191 042 953(15) × 10−16 W m2 sr−1 1,2 × 10−8
Deuxième constante de rayonnement 1,438 777 36(83) × 10−2 m K 5,7 × 10−7
Constante de Stefan-Boltzmann σ 5,670 367(13) × 10−8 W m−2  K−4 2,3 × 10−6
Constante de Wien ou σw 4,965114 2,897 772 9(17) × 10−3 K 5,7 × 10−7
Constante de Wien (entropie) [2] 4,791267 3,002 915 2 (05) × 10−3 K 5,7 × 10−7
Constante de Loschmidt NL 2,686 781 1(15) × 1025 m−3 5,7 × 10−7

Constantes atomiques et nucléaires

Nom Symbole Origine Valeur Incertitude relative
Constante de structure fine α 7,297 352 566 4(17) × 10−3 2,3 × 10−10
Constante de Rydberg R 1,097 373 156 850 8(65) × 107 m−1 5,9 × 10−12 (Mesure)
Énergie de Hartree EH 4,359 744 650(54) × 10−18 J 1,2 × 10−8
Quantum de conductance G0 7,748 091 731 0(18) S
2,3 × 10−10
Quantum de flux magnétique Φ0 2,067 833 831(13) Wb
6,1 × 10−9
Quantum de circulation 3,636 947 548 6(17) × 10−4 m2  s−1
4,5 × 10−10
Rayon de Bohr a0 5,291 772 106 7(12) × 10−11 m
2,3 × 10−10
Longueur d'onde de Compton pour l'électron λC 2,4263 × 10−12 m
Rayon de Compton pour l'électron RC 3,861 159 × 10−13 m
Rayon classique de l' électron re 2,817 940 325(28) × 10−15 m
Magnéton de Bohr μB 9,274 009 994(57) × 10−24 A m2
6,2 × 10−9
Magnéton nucléaire μN 5,050 783 699(31) × 10−27 A m2
6,2 × 10−9
Masse du proton mp Mesure 1,672 621 898(21) × 10−27 kg
1,2 × 10−8
Énergie du proton mp Calcul [3] 938,272 081 3(58) MeV
6,2 × 10−9
Masse du neutron mn Mesure 1,674 927 471(21) × 10−27 kg
1,2 × 10−8
Énergie du neutron mp Calcul [4] 939,565 413 3(58) MeV
6,2 × 10−9
Masse de l' électron me Mesure 9,109 383 56(11) × 10−31 kg
1,2 × 10−8
Masse du muon mμ Mesure 1,883 531 594(48) × 10−28 kg
2,5 × 10−8
Masse du tauon mτ Mesure 3,167 47(29) × 10−27 kg
9 × 10−5
Masse du boson m Mesure 1,625 56(13) × 10−25 kg
Masse du boson W mW Mesure 1,4334(18) × 10−25 kg

Le nombre entre parenthèses représente l'incertitude sur les derniers chiffres. Par exemple : 6,673(10) × 10−11 signifie 6,673 × 10−11 ± 0,010 × 10−11

Unités de Planck

Nom Symbole Origine Valeur Incertitude relative
Constante de Planck 6,626 070 040(81) × 10−34 kg  m2  s−1 (ou J⋅s) 1,7 × 10−7
Constante de Planck réduite 1,054 571 800(13) × 10−34 kg m2 s−1 1,7 × 10−7
Masse de Planck mP 2,176 470(51) × 10−8 kg 7,4 × 10−5
Longueur de Planck lP 1,616 229(38) × 10−35 m 7,4 × 10−5
Temps de Planck tP 5,391 16(13) × 10−44 s 7,4 × 10−5
Température de Planck TP 1,416 808(33) × 1032 K 7,8 × 10−5
Charge de Planck QP 1,875 × 10−18 C
Force de Planck FP 1,210 N
Énergie de Planck EP 1,956 × 109 J
Puissance de Planck PP 3,629 × 1052 W
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