Grundkonstanter

Grundkonstanter är universella fysiska kvantiteter som förekommer i naturens lagar och anses vara oföränderliga oavsett experimentella förhållanden eller hur vi måttar. De fungerar som byggstenar i teorier från kvantmekanik till gravitation och används för att uttrycka relationer mellan olika fysiska storheter. En vanlig uppdelning är mellan dimensionfulla konstanter, som har enheter och vars numeriska värde ändras med enhetssystemet, och dimensionlösa konstanter, som saknar enheter och ofta återspeglar styrkan hos naturkrafterna själva.

Exempel på grundkonstanter är många och varierade. Bland dimensionfula konstanter finns hastigheten i vakuum c, som ofta används som exakt definierande konstant i definierandet av meter; Plancks konstant h, som kopplar energi till frekvens; gravitationskonstanten G; elementarladdningen e; Boltzmanns konstant k_B; och Avogadros konstant N_A. Bland dimensionlösa konstanter märks finstrukturkonstanten α, som är ungefär 1/137 och beskriver styrkan hos elektromagnetiska interaktioner, samt massförhållanden som m_p/m_e mellan proton och elektron.

Vissa grundkonstanter används i praktiken för att definiera SI-enheter, så att deras värden är exakt satta och alltid oföränderliga medan mätteknikerna förbättras. Sedan 2019 har SI-Definitionerna blivit planet i enlighet med fasta värden för flera av de centrala konstanterna, vilket gör dem oföränderliga oavsett hur vi mäter världen. Denna stabilitet gör grundkonstanterna centrala för teorier, experiment och tekniska tillämpningar. Forskning fortsätter att mäta dem med ökande precision och att undersöka huruvida någon variation över tid eller rum kan förekomma i teoretiska scenarier.