§15.3 基本物理常数的测定与评定

随着科学与技术的进步,科学成果的交流日益频繁,国际合作广泛开展,大量信息在科学技术领域中传播,这就要求人们对测量数据有共同认识,建立大家公认的基准,否则就会产生不应该的误解,或引起不必要的麻烦。

为了做到对测量数据有共同的认识,除了有必要确定国际公认的单位和单位制之外,还有一必不可少的环节,就是一些重要的物理常数, 必须是科学界普遍接受的那些数值。

物理常数大致可以分为两类,一类与物性有关,例如:沸点、比热、导热系数、电阻率、电阻温度系数、折射率等等。这些常数表征物质的固有特性,可以称之为物质常数。

另有一类常数与具体的物质特性无关,是普适的,例如真空中的光速、基本电荷量、普朗克常数、精细结构常数等等,人们称之为基本物理常数。这些常数出现在物理学的各个分支里,通过物理学一系列定律和理论彼此相互联系,构成了物理学框架中不可缺少的一些关节点。

基本物理常数大多与原子物理学和粒子物理学有关,其数目不下四五十个。随着物理学的领域向纵深发展,基本物理常数涉及的范围越来越广,数目越来越多,测量方法日新月异,结果也越来越精确。一个基本常数往往可以用几种不同的方法测定或经不同的途径得出,于是就要互相比较、检验、评定并定期地在评定的基础上作出选择,把最佳的结果推荐给科学技术界的广大公众,使基本常数成为科技人员普遍利用的数据资料。

基本物理常数的精确测定是实验工作者长期奋斗的结果,是当代科学技术水平的集中反映。这项工作的意义在前一章已作说明,毋庸赘述。下面仅就基本物理常数的评定工作作些介绍,并列举几项重要的基本物理常数及其历史发展概况。