物理定数のソースを表示

'''物理定数'''（ぶつりていすう、ぶつりじょうすう）とは、値が変化しない[[物理量]]のことである。プランク定数や万有引力定数、アボガドロ数などは非常に有名なものである。例えばプランク長は物理的に最も短い距離であり、光速はこの世で最も速いスピードである。さらに、光子と電子の相互作用を具体化する[[微細構造定数]]のような[[無次元量]]もある。

以下に示す数値は、いずれも[[科学技術データ委員会]](CODATA)が推奨するものである<ref name="nist">[[#nist|NIST]]</ref>。

（注）CODATAは、2011年6月2日に第6.0版を「2010CODATA」として発表した<ref>[http://physics.nist.gov/cuu/Constants/bibliography.html Constants bibliography]</ref>。以下の一覧表は、その多くが2006CODATAのものであり、最新の数値が必要な場合は、こちら<ref name="nist"/>に記載の数値を使うべきである。

== 普遍定数 ==
以下、括弧内の数値は[[標準不確かさ]]を示す。例えば、6.673 84(80){{E|-11}}は、6.673 84{{E|-11}} ± 0.000 80{{E|-11}} という意味である。
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
!量!!記号!!値!!相対標準不確かさ
|-
|[[真空]]中の[[光速]]||<math>c,c_0</math>
|299 792 458 m·s<sup>-1</sup>
| rowspan="5" |定義値
|-
|真空の[[透磁率]]||<math>\mu_0</math>
|4&pi; &times; 10<sup>-7</sup> N·A<sup>-2</sup><br/> = 12.566 370 614... &times; 10<sup>-7</sup> N·A<sup>-2</sup>
|-
|真空の[[誘電率]]||<math>\epsilon_0=1/(\mu_0c^2)</math>
|8.854 187 817... &times; 10<sup>-12</sup>F·m<sup>-1</sup>
|-
|真空の[[特性インピーダンス|インピーダンス]]||<math>Z_0=\mu_0c</math>
|376.730 313 461... &Omega;
|-
|[[クーロンの法則#クーロン定数|クーロン定数]]||<math>1/(4\pi\epsilon_0)</math>
|8.987 551 787... &times; 10<sup>9</sup> N·m<sup>2</sup>C<sup>-2</sup>
|-
|[[万有引力定数]]||<math>G</math>
|6.673 84(80) &times; 10<sup>-11</sup>N<sup></sup>·m<sup>2</sup>/kg<sup>2</sup>
|1.2 &times; 10<sup>-4</sup>
|-
|[[プランク定数]]||<math>h</math>
|6.626 069 57(29) &times; 10<sup>-34</sup> J·s
| rowspan="2" |4.4 &times; 10<sup>-8</sup>
|-
|[[ディラック定数]]||<math>\hbar=h/(2\pi)</math>
|1.054 571 726(47) &times; 10<sup>-34</sup> J·s
|-
|}

== 電磁気学の定数 ==
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
!量!!記号!!値（[[国際単位系|SI]]単位）!!相対標準不確かさ
|- 
| rowspan="2" |[[電気素量]]||<math>e</math>
|1.602 176 565(35) &times; 10<sup>-19</sup> C
| rowspan="2" |2.2 &times; 10<sup>-8</sup>
|-
|<math>e/h</math>
|2.417 989 348(53) &times; 10<sup>14</sup> A J<sup>-1</sup>
|-
|[[磁束量子]]||<math>\phi_0=h/2e</math>
|2.067 833 758(46) &times; 10<sup>-15</sup> Wb
|2.2 &times; 10<sup>-8</sup>
|-
|[[コンダクタンス量子]]||<math>G_0=2e^2/h</math>
|7.748 091 7346(25) &times; 10<sup>-5</sup> S
| rowspan="2" |3.2 &times; 10<sup>-10</sup>
|-
|[[抵抗量子]]||<math>R_0=h/2e^2</math>
|12 906.403 7217(42) &Omega;
|-
|[[ジョセフソン定数]]||<math>K_\text{J}=2e/h</math>
|483 597.870(11) &times; 10<sup>9</sup> Hz· V<sup>-1</sup>
|2.2 &times; 10<sup>-8</sup>
|-
|[[フォン・クリッツィング定数]]||<math>R_\text{K}=h/e^2</math>
|25 812.807 4434(84) &Omega;
|3.2 &times; 10<sup>-10</sup>
|-
|[[ボーア磁子]]||<math>\mu_\text{B}=e\hbar/2m_\text{e}</math>
|927.400 968(20) &times; 10<sup>-26</sup> J·T<sup>-1</sup>
|2.2 &times; 10<sup>-8</sup>
|-
|[[核磁子]]||<math>\mu_\text{N}=e\hbar/2m_\text{p}</math>
|5.050 783 53(11) &times; 10<sup>-27</sup> J·T<sup>-1</sup>
|2.2 &times; 10<sup>-8</sup>
|-
|}

== 原子・核物理学の定数 ==
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
!量!!記号!!値（[[国際単位系|SI]]単位）!!相対標準不確かさ
|- 
| rowspan="2" |[[微細構造定数]]
|<math>\alpha=e^2/(4\pi\epsilon_0\hbar c)</math>
|7.297 352 5698(24) &times; 10<sup>-3</sup>
| rowspan="2" |3.2 &times; 10<sup>-10</sup>
|-
|<math>\alpha^{-1}</math>
|137.035 999 074(44)
|-
|[[リュードベリ定数]]||<math>R_\infty=\alpha^2m_\text{e}c/2h</math>
|10 973 731.568 539(55) m<sup>-1</sup>
|5.0 &times; 10<sup>-12</sup>
|-
|[[ボーア半径]]||<math>a_0=\alpha/4\pi R_\infty</math>
|0.529 177 210 92(17) &times; 10<sup>-10</sup> m
|3.2 &times; 10<sup>-10</sup>
|-
|[[ハートリーエネルギー]]||<math>E_\text{h}=2R_\infty hc</math>
|4.359 744 34(19) &times; 10<sup>-18</sup> J
|4.4 &times; 10<sup>-8</sup>
|-
|quantum of circulation||<math>h/2m_\text{e}</math>
|3.636 947 5520(24) &times; 10<sup>-4</sup> m<sup>2</sup> s<sup>-1</sup>
|6.5 &times; 10<sup>-10</sup>
|-
|}

=== 電子及び核子 ===
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|+ [[電子]]に関わる物理定数
!量!!記号!!値!!相対標準不確かさ
|- 
|[[質量]]||<math>m_\text{e}</math>
|9.109 382 91(40) {{E|-31}} kg||4.4 {{E|-8}}
|-
|[[コンプトン波長]]||<math>\lambda_\text{e}=h/m_\text{e}c</math>
|2.426 310 2389(16) {{E|-12}} m||6.5 {{E|-10}}
|-
|古典電子半径||<math>r_\text{e}=\alpha^2a_0</math>
|2.817 940 3267(27) {{E|-15}} m||9.7 {{E|-10}}
|-
|トムソン[[断面積]]||<math>\sigma_\text{e}=(8\pi/3)r_\text{e}^2</math>
|0.665 245 8734(13) {{E|-28}} m<sup>2</sup>||1.9 {{E|-9}}
|-
|[[磁気モーメント]]||<math>\mu_\text{e}</math>
| -928.476 430(21) {{E|-26}} J T<sup>-1</sup>||2.2 {{E|-8}}
|-
|[[g因子]]||<math>g_\text{e}=2\mu_\text{e}/\mu_\text{B}</math>
| -2.002 319 304 361 53(53)||2.6 {{E|-13}}
|-
|[[異常磁気モーメント]]||<math>a_\text{e}=|g_\text{e}|/2-1</math>
|1.159 652 180 76(27) {{E|-3}}||2.3 {{E|-10}}
|-
|[[磁気回転比]]||<math>\gamma_\text{e}=2|\mu_\text{e}|/\hbar</math>
|1.760 859 708(39) {{E|-11}} s<sup>-1</sup> T<sup>-1</sup>||2.2 {{E|-8}}
|-
|}

{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|+ [[陽子]]に関わる物理定数
!量!!記号!!値!!相対標準不確かさ
|- 
|質量||<math>m_\text{p}</math>
|1.672 621 777(74) {{E|-27}} kg||4.4 {{E|-8}}
|-
|コンプトン波長||<math>\lambda_\text{p}=h/m_\text{p}c</math>
|1.321 409 856 23(94) {{E|-15}} m||7.1 {{E|-10}}
|-
|磁気モーメント||<math>\mu_\text{p}</math>
|1.410 606 743(33) {{E|-26}} J T<sup>-1</sup>||2.4 {{E|-8}}
|-
|g因子||<math>g_\text{p}=2\mu_\text{p}/\mu_\text{N}</math>
|5.585 694 713(46)||8.2 {{E|-9}}
|-
|磁気回転比||<math>\gamma_\text{p}=2\mu_\text{p}/\hbar</math>
|2.675 222 005(63) {{E|8}} s<sup>-1</sup> T<sup>-1</sup>||2.4 {{E|-8}}
|-
| rowspan="2" |遮蔽された磁気モーメント<ref group="*" name="h2o">H<sub>2</sub>O 中, 25&#8451;</ref>||<math>\mu'_\text{p}</math>
|1.410 570 499(35) {{E|-26}} J T<sup>-1</sup>||2.5 {{E|-8}}
|-
|<math>\mu'_\text{p}/\mu_\text{B}</math>
|1.520 993 128(17) {{E|-3}}||1.1 {{E|-8}}
|-
| rowspan="2" |遮蔽された磁気回転比<ref group="*" name="h2o"/>
|<math>\gamma'_\text{p}=2\mu'_\text{p}/\hbar</math>
|2.675 153 268(66) {{E|8}} s<sup>-1</sup> T<sup>-1</sup>
| rowspan="2" |2.5 {{E|-8}}
|-
|<math>\gamma'_\text{p}/2\pi</math>
|42.576 3866(10) MHz T<sup>-1</sup>
|}
<references group="*"/>

{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|+ [[中性子]]に関わる物理定数
!量!!記号!!値!!相対標準不確かさ
|- 
|質量||<math>m_\text{n}</math>
|1.674 927 351(74) {{E|-27}} kg||4.4 {{E|-8}}
|-
|コンプトン波長||<math>\lambda_\text{n}=h/m_\text{n}c</math>
|1.319 590 9068(11) {{E|-15}} m||8.2 {{E|-10}}
|-
|磁気モーメント||<math>\mu_\text{n}</math>
| -0.966 236 47(23) {{E|-26}} J T<sup>-1</sup>||2.4 {{E|-7}}
|-
|g因子||<math>g_\text{n}=2\mu_\text{n}/\mu_\text{N}</math>
| -3.826 085 45(90)||2.4 {{E|-7}}
|-
|磁気回転比||<math>\gamma_\text{n}=2|\mu_\text{n}|/\hbar</math>
|1.832 471 79(43) {{E|8}} s<sup>-1</sup> T<sup>-1</sup>||2.4 {{E|-7}}
|-
|}

=== 電弱理論 ===
この節の値は[[#pdg|Particle Data Group]]による。
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
!量!!記号!!値!!相対標準不確かさ
|- 
|[[フェルミ結合定数]]||<math>G_\text{F}/(\hbar c)^3</math>
|1.166 378 7(6){{e|-5}} GeV<sup>-2</sup>
|5.0{{e|-7}}
|-
|[[ワインバーグ角]]||<math>\sin^2\theta_\text{W}</math>
|0.231 26(5)||2.2{{e|-4}}
|-
|}

== 物理化学の定数 ==
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
!量!!記号!!値（[[国際単位系|SI]]単位）!!相対標準不確かさ
|-
|[[アボガドロ定数]]||<math>N_\text{A}, L</math>
|6.022 141 29(27) &times; 10<sup>23</sup> mol<sup>-1</sup>
|4.4 &times; 10<sup>-8</sup>
|-
|[[原子質量単位]]<br/>（統一原子質量単位）
|<math>m_\text{u}= 1~\text{u}</math>
|1.660 538 921(73) &times; 10<sup>-27</sup> kg
|4.4 &times; 10<sup>-8</sup>
|-
|[[ファラデー定数]]||<math>F=N_\text{A}e</math>
|96 485.3365(21)C·mol<sup>-1</sup>
|2.2 &times; 10<sup>-8</sup>
|-
|モルプランク定数||<math>N_\text{A}h</math>
|3.990 312 7176(28) &times; 10<sup>-10</sup> J s mol<sup>-1</sup>
|7.0 &times; 10<sup>-10</sup>
|-
|[[気体定数]]||<math>R</math>
|8.314 4621(75) J K<sup>-1</sup> mol<sup>-1</sup>
|9.1 &times; 10<sup>-7</sup>
|-
|[[ボルツマン定数]]||<math>k=R/N_\text{A}</math>
|1.380 6488(13) &times; 10<sup>-23</sup> J K<sup>-1</sup>
|9.1 &times; 10<sup>-7</sup>
|-
| rowspan="2" |[[理想気体]]のモル体積
| rowspan="2" |<math>V_\text{m}=RT/p</math>
|22.710 953(21) &times; 10<sup>-3</sup> m<sup>3</sup> ·mol<sup>-1</sup><ref group="†" name="0deg100kpa">温度 T = 273.15 K, 圧力 p = 100 kPa における値</ref>
| rowspan="2" |9.1 &times; 10<sup>-7</sup>
|-
|22.413 968(20) &times; 10<sup>-3</sup> m<sup>3</sup> ·mol<sup>-1</sup><ref group="†" name="0deg1atm">温度 T = 273.15 K, 圧力 p = 101.325 kPa における値</ref>
|-
| rowspan="2" |[[ロシュミット定数]]
| rowspan="2" |<math>n_0=N_\text{A}/V_\text{m}</math>
|2.651 6462(24) &times; 10<sup>25</sup> m<sup>-3</sup><ref group="†" name="0deg100kpa"/>
| rowspan="2" |9.1 &times; 10<sup>-7</sup>
|-
|2.686 7805(24) &times; 10<sup>25</sup> m<sup>-3</sup><ref group="†" name="0deg1atm"/>
|-
| rowspan="2" |[[ザックール・テトローデ方程式|ザックール＝テトローデ定数]]
| rowspan="2" |<math>\begin{align}
 &S_0/R=\tfrac{5}{2} \\
 &+\ln\Bigl[(2\pi m_\text{u} kT/h^2)^{3/2} kT/p \Bigr]
\end{align}</math>
| -1.151 7047(44)<ref group="†">温度 T = 1 K, 圧力 p = 100 kPa における値</ref>
| rowspan="2" |3.8 &times; 10<sup>-6</sup>
|-
| -1.164 8677(44)<ref group="†">温度 T = 1 K, 圧力 p = 101.325 kPa における値</ref>
|-
|[[シュテファン＝ボルツマン定数]]||<math>\sigma=(\pi^2/60)k^4/\hbar^3c^2</math>
|5.670 373(21) &times; 10<sup>-8</sup> W m<sup>-2</sup> K<sup>-4</sup>
|3.6 &times; 10<sup>-6</sup>
|-
|[[第一放射定数]]||<math>c_1=2\pi hc^2</math>
|3.741 771 53(17) &times; 10<sup>-16</sup> W m<sup>2</sup>
|4.4 &times; 10<sup>-8</sup>
|-
|第一放射定数<br/>for spectral radiance||<math>c_{1L}=2hc^2</math>
|1.191 042 869(53) &times; 10<sup>-16</sup> W m<sup>2</sup> sr<sup>-1</sup>
|4.4 &times; 10<sup>-8</sup>
|-
|第二放射定数||<math>c_2=hc/k</math>
|1.438 7770(13) &times; 10<sup>-2</sup> m K
|9.1 &times; 10<sup>-7</sup>
|-
|[[ウィーンの変位則]]定数||<math>b=c_2/4.965~114~231\ldots</math>
|2.897 7721(26) &times; 10<sup>-3</sup> m K
|9.1 &times; 10<sup>-7</sup>
|-
|}
<references group="†"/>

== 協定値 ==
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
!量!!記号!!値（[[国際単位系|SI]]単位）!!相対標準不確かさ
|- 
|ジョセフソン定数の協定値<ref>この値は、[[ジョセフソン効果]]を利用して[[ボルト (単位)|ボルト]]の値を現示するために国際的に採択されたものである。</ref>
|<math>K_\text{J-90}</math>
|483 597.9 GHz V<sup>-1</sup>||定義値
|-
|フォン・クリッツィング定数の協定値<ref>この値は、[[量子ホール効果]]を利用して[[オーム]]の値を現示するために国際的に採択されたものである。</ref>
|<math>R_\text{K-90}</math>
|25 812.807 &Omega;||定義値
|-
|[[炭素12]]の相対質量
|<math>A_\text{r}(^{12}\text{C})</math>
|12||定義値
|-
|モル質量定数||<math>M_\text{u}</math>||1 &times; 10<sup>-3</sup> kg · mol<sup>-1</sup>||定義値
|-
|[[炭素12]]の[[モル質量]]
|<math>M(^{12}\text{C}) = A_\text{r}(^{12}\text{C}) M_\text{u}</math>
|12 {{E|-3}} kg mol<sup>-1</sup>||定義値
|-
|[[標準重力加速度]]||<math>g_n</math>
|9.806 65 m s<sup>-2</sup>||定義値
|-
|[[標準状態]]圧力||
|100 000 Pa||定義値
|-
|[[標準大気圧]]||<math>1~\text{atm}</math>
|101 325 Pa||定義値
|-
| [[セルシウス度|セルシウス]] 0度||<math>0^\circ\text{C}</math>
|273.15 K||定義値
|-
|}

<!-- プランク単位は他の物理定数から求まるものなので物理定数ではない、とのこと
== プランク単位 ==
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
!量!!記号!!値!!備考
|-
|[[プランク質量]]
|<math>m_\text{P}=(\hbar c/G)^{1/2}</math>
|2.176 51(13) {{E|-8}} kg
| rowspan="4"|6.0 {{E|-5}}
|-
|[[プランク長]]
|<math>l_\text{P}=(\hbar G/c^3)^{1/2}</math>
|1.616 199(97) {{E|-35}} m
|-
|[[プランク時間]]
|<math>t_\text{P}=(\hbar G/c^5)^{1/2}</math>
| 5.391 06(32) {{E|-44}} s
|-
|[[プランク温度]]
|<math>T_\text{P}=(\hbar c^5/G)^{1/2}/k</math>
|1.416 833(85) {{E|32}} K
|-
|}
-->

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist}}

== 参考文献 ==
{{節stub}}

== 関連項目 ==
<!-- {{Commonscat|}} -->
* [[数量の比較]]
* [[人名に由来する物理定数]]
* [[物理法則]]
* [[科学技術データ委員会]](CODATA)
* [[自然単位系]]

== 外部リンク ==
* {{Cite web|
|url=http://physics.nist.gov/cuu/Constants/index.html
|title=Fundamental Physical Constants
|accessdate=2013-12-16
|publisher=NIST
|ref=nist
}} - 2010年の[[CODATA]]で推奨された値
* {{Cite web
|url=http://pdg.lbl.gov/2013/reviews/rpp2013-rev-phys-constants.pdf 
|title=2013 Review of Particle Physics
|accessdate=2014-01-11
|format=pdf
|publisher=Particle Data Group
|ref=pdg
}}
* [http://www.nikkei-bookdirect.com/science/page/magazine/0509/invariable.html 物理定数は変化する？]

{{デフォルトソート:ふつりていすう}}
[[Category:物理定数|*]]
[[Category:物理量]]
[[Category:物理学に関する一覧]]