En la física , una constante física fundamental es una constante física que es adimensional , es decir, un número puro que no tiene unidades asociadas y que tiene un valor numérico que es independiente de cualquier sistema de unidades puede ser utilizado. [1] : 525 Por ejemplo, si se considera un perfil aerodinámico en particular , el valor del número de Reynolds de la transición laminar-turbulenta es una constante física adimensional relevante del problema. Sin embargo, está estrictamente relacionado con el problema particular: por ejemplo, está relacionado con el perfil aerodinámico que se está considerando y también con el tipo de fluido en el que se mueve.
Por otro lado, el término constante física fundamental se usa para referirse a algunas constantes adimensionales universales . Quizás el ejemplo más conocido es la constante de estructura fina , α , que tiene un valor aproximado de 1 ⁄ 137.036 . [2] : 367 El uso correcto del término constante física fundamental debería restringirse a las constantes físicas universales adimensionales que actualmente no pueden derivarse de ninguna otra fuente. [3] [4] [5] [6] [7] Esta definición precisa es la que se seguirá aquí.
Sin embargo, el término constante física fundamental se ha utilizado a veces para referirse a ciertas constantes físicas universales dimensionadas , como la velocidad de la luz c , la permitividad del vacío ε 0 , la constante de Planck h , y la constante gravitacional G , que aparecen en las teorías más básicas. de la física. [8] [9] [10] [11] NIST [8] y CODATA [12] a veces usaron el término de esta manera en el pasado.
No existe una lista exhaustiva de tales constantes, pero tiene sentido preguntar acerca del número mínimo de constantes fundamentales necesarias para determinar una teoría física dada. Por lo tanto, el modelo estándar requiere 25 constantes físicas, aproximadamente la mitad de ellas masas de partículas fundamentales (que se vuelven "adimensionales" cuando se expresan en relación con la masa de Planck o, alternativamente, como fuerza de acoplamiento con el campo de Higgs junto con la constante gravitacional ). [13] : 58–61
Las constantes físicas fundamentales no se pueden derivar y deben medirse . Los desarrollos en física pueden conducir a una reducción o extensión de su número: el descubrimiento de nuevas partículas, o nuevas relaciones entre fenómenos físicos, introduciría nuevas constantes, mientras que el desarrollo de una teoría más fundamental podría permitir la derivación de varias constantes a partir de un constante más fundamental.
Un objetivo buscado durante mucho tiempo de la física teórica es encontrar los primeros principios ( teoría del todo ) a partir de los cuales se puedan calcular todas las constantes adimensionales fundamentales y compararlas con los valores medidos.