CONSTANTES (en science PHYSIQUE)

-constantes en Physique

  Voir aussi tableau des principales constantes en annexe

Par définition, constante signifie invariable (ne variant ni avec les conditions d’expérience, ni avec les unités de mesures, ni dans la durée).

En physique, ce mot est utilisé sous trois acceptions:

1.une constante numérique (ou pure, ou stricte) est un nombre abstrait, tel que :

-un rapport fixe entre 2 grandeurs de même nature (le nombre p = rapport entre 2 longueurs)

-un coefficient de changement d’unité de mesure (tel l’équivalent mécanique de la chaleur = 4,18)

-un nombre fixe, résultant d’une formulation mathématique, par exemple la constante d’Euler qui est la limite d’une "suite"

 

2.une constante de mouvement

est la valeur prise par une grandeur ne variant pas pendant une durée de son mouvement (c'est l'intégrale d'une équation d'évolution et qui ne dépend pas du temps -dans certaines circonstances particulières-)

Ce peut être une énergie interne, ou un HAMILTONIEN (énergie de configuration) ou une composante d'impulsion, ou de moment cinétique...

 

3.une constante dite universelle

Il s'agit ici de la valeur particulière prise par une grandeur dans certaines conditions d’expérience

Ces constantes sont toutes dimensionnelles.  Les plus usuelles sont: >>

-la constante de Boltzmann, qui est une valeur particulière d'entropie (1,3806503.10-23 J/K)

-la constante de charge de l'électron, valeur particulière de charge électrique (1,602176462.10-19 C)

-la constante de conversion, qui est un moment d’énergie (3,161.10-26 J-m)

-la constante cosmologique, valeur particulière (évolutive) d'un angle solide surfacique (2,2.10-51 sr/m²)

-la constante de Dulong-Petit, valeur particulière de chaleur molaire (6,4.J/mol)

-la constante d'Einstein, valeur particulière de vitesse (2,998.108 m/s)

-la constante de Faraday, valeur particulière -et en plus variable- de charge molaire (+ ou - 9645 C/mol selon les corps)

-la constante des gaz parfaits (de Gay-Lussac), valeur particulière de capacité thermique (8,314510 J/K)

-la constante de gravitation, valeur particulière d'une grandeur de dimension complexe (8,385.10-10 m³-sr/kg-s²)

-la constante molaire des gaz, valeur particulière de capacité thermique molaire (8,314510 J/mol-K)

-la constante de permittivité, valeur particulière de capacité linéique spatiale pour le vide (8,854187817.10-12 F/m-sr)

-la constante de Planck,valeur particulière d'action (6,62606876.10-34 J-s)

-la constante de Planck réduite, valeur particulière d'action angulaire (1,0545716.10-34 J/-s/rad)

-la constante de Rydberg, valeur particulière de longueur inverse (1à 2.107 m-1, selon les corps)

-la constante de Stefan-Boltzmann, valeur particulière d'une grandeur de dimension complexe (5,67040.10-8 W/m²-K4)

-la constante de Wien, valeur particulière d'une grandeur thermique de dimension complexe (4,071.10-6 W/m³-sr-K5)

 

LES MYTHES RELATIFS aux CONSTANTES UNIVERSELLES

Les constantes universelles apparaissent à tous les niveaux (particules, mésophysique, cosmologie)

--certaines personnes sont tentées de croire qu'il existe des relations intimes entre certaines de ces valeurs spécifiques, en particulier sous la forme de l'ésotérique "10 puissance 122". Ceci est totalement illusoire, car, à l'examen, aucune relation magique n'existe entre des grandeurs qui sont - par définition-  parfaitement étrangères (par exemple, pourquoi le nombre d'Avogadro serait-il en relation avec la perméabilité ?)

 

--d'autres prétendent que si les constantes universelles n'avaient pas ces valeurs, nous n'existerions pas ! Or, pourquoi le monde n'aurait-il pas existé si la  lumière avait voyagé 10 % moins vite ou si la température minimale avait été 2plus basse ? L'enchaînement des phénomènes eut été certes différent, mais on aurait des équations de même style et la vie serait malgré tout apparue. Nous serions simplement des "intraterrestres"

 

--certains prétendent encore que les constantes universelles traduisent l'émergence des phénomènes (émergence signifiant passage entre le niveau qu'ils disent "inférieur" -c'est à dire le ‘’vide"- et les niveaux supérieurs dits "interactifs", c'est à dire ceux que l'on sait mesurer) Or plusieurs constantes universelles concernent des propriétés basiques ''inférieures" du milieu universel (comme les facteurs de milieu, la constante cosmologique, la constante de Hubble...) mais on ne voit absolument pas en quoi elles interfèrent avec celles d'en haut (vitesse de la lumière, charge de l'électron, nombre d'Avogadro...)

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