ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ

ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ#

ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കങ്ങളുടെ സ്വഭാവം#

ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ എന്നത് അളക്കപ്പെടുന്ന സമയമോ സ്ഥലമോ പരിഗണിക്കാതെ മാറ്റമില്ലാത്ത നിശ്ചിത മൂല്യങ്ങളുള്ള അളവുകളാണ്. ഭൗതിക പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ ധാരണയ്ക്ക് അവ അടിസ്ഥാനപരമാണ്, ശാസ്ത്രീയ കണക്കുകൂട്ടലുകളിൽ പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്. ഈ സ്ഥിരാങ്കങ്ങളിൽ പ്രകാശവേഗത, ഗുരുത്വാകർഷണ സ്ഥിരാങ്കം, പ്ലാങ്കിന്റെ സ്ഥിരാങ്കം, ഇലക്ട്രോണിന്റെ ചാർജ് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

1. പ്രകാശവേഗത (c): ശൂന്യതയിലെ പ്രകാശവേഗത ഏകദേശം 299,792 കിലോമീറ്റർ പ്രതി സെക്കൻഡാണ്. ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിലും ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ പല കണക്കുകൂട്ടലുകളിലും ഈ സ്ഥിരാങ്കം നിർണായകമാണ്. വിവരങ്ങളോ ദ്രവ്യമോ യാത്ര ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി വേഗതയെ ഇത് പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

2. ഗുരുത്വാകർഷണ സ്ഥിരാങ്കം (G): ഈ സ്ഥിരാങ്കം സാർവത്രിക ഗുരുത്വാകർഷണ നിയമത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ്. യൂണിറ്റ് ദൂരം കൊണ്ട് വേർതിരിക്കപ്പെട്ട യൂണിറ്റ് പിണ്ഡമുള്ള രണ്ട് വസ്തുക്കൾ തമ്മിലുള്ള ആകർഷണബലത്തെ ഇത് പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ മൂല്യം ഏകദേശം $6.674 \times 10^{-11} N(m/kg)^2$ ആണ്.

3. പ്ലാങ്കിന്റെ സ്ഥിരാങ്കം (h): ഈ സ്ഥിരാങ്കം ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന് കേന്ദ്രീയമാണ്. ഒരു കണികയ്ക്ക് ഉണ്ടായിരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഏറ്റവും ചെറിയ ഊർജ്ജ അളവിനെ ഇത് പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ മൂല്യം ഏകദേശം $6.626 \times 10^{-34}$ ജൂൾ-സെക്കൻഡ് ആണ്.

4. ഇലക്ട്രോണിന്റെ ചാർജ് (e): ഒരു ഇലക്ട്രോണിന്റെ ചാർജ് ഏകദേശം -$1.602 \times 10^{-19}$ കൂളോം ആണ്. വൈദ്യുതിയുടെയും കാന്തികതയുടെയും പഠനത്തിന് ഈ സ്ഥിരാങ്കം അടിസ്ഥാനപരമാണ്.

5. ബോൾട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കം (k): ഈ സ്ഥിരാങ്കം ഒരു വാതകത്തിലെ കണികകളുടെ ശരാശരി ഗതികോർജ്ജവും വാതകത്തിന്റെ താപനിലയും തമ്മിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഇത് ഏകദേശം $1.380649 × 10^{-23}$ ജൂൾ പ്രതി കെൽവിൻ ആണ്.

6. അവഗാഡ്രോ സംഖ്യ $(N_A)$: ഇത് ഒരു മോൾ നൽകിയ പദാർത്ഥത്തിലെ ഘടക കണികകളുടെ (സാധാരണയായി ആറ്റങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ തന്മാത്രകൾ) എണ്ണമാണ്. ഇതിന്റെ മൂല്യം ഏകദേശം $6.02214076 × 10^{23} mol^{-1}$ ആണ്.

7. ഫൈൻ-സ്ട്രക്ചർ സ്ഥിരാങ്കം $(α)$: ഇത് പ്രാഥമിക ചാർജ്ജ് കണികകൾ തമ്മിലുള്ള വൈദ്യുതകാന്തിക പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ ശക്തി വിശേഷിപ്പിക്കുന്ന ഒരു അളവില്ലാത്ത സ്ഥിരാങ്കമാണ്. ഇത് ഏകദേശം 1/137 ആണ്.

ഈ ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കങ്ങളുടെ സ്വഭാവം, അവ പ്രപഞ്ചമെമ്പാടും ഒരേപോലെയാണെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. പ്രാദേശിക സാഹചര്യങ്ങളോ കാലക്രമേണയുള്ള മാറ്റങ്ങളോ അവയെ ബാധിക്കുന്നില്ല. ഇത് അവയെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ അവിശ്വസനീയമായി വിലപ്പെട്ടതാക്കുന്നു, കാരണം അവ ശാസ്ത്രീയ സിദ്ധാന്തങ്ങൾക്കും കണക്കുകൂട്ടലുകൾക്കും ഒരു സ്ഥിരമായ അടിത്തറ നൽകുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കങ്ങളുടെ കൃത്യമായ സ്വഭാവവും ഉത്ഭവവും ശാസ്ത്രജ്ഞർക്കിടയിൽ നടക്കുന്ന ഗവേഷണത്തിന്റെയും വിവാദത്തിന്റെയും വിഷയമായി തുടരുന്നു. ഈ സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ചരിത്രത്തിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കാമെന്ന് ചില സിദ്ധാന്തങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, മറ്റുള്ളവ മറ്റ് പ്രപഞ്ചങ്ങളിൽ അവ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കാമെന്ന് നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. ഈ അനിശ്ചിതത്വങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, ഭൗതിക പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ ധാരണയ്ക്കും പര്യവേക്ഷണത്തിനും ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കങ്ങൾ ഒരു അത്യാവശ്യ ഉപകരണമായി തുടരുന്നു.

പതിവായി ചോദിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങൾ – FAQs#

ഡ്യൂട്ടിരോണിന്റെ പിണ്ഡം amu-യിൽ എത്രയാണ്?

ഡ്യൂട്ടിരോൺ എന്നത് ഡ്യൂട്ടീരിയത്തിന്റെ അല്ലെങ്കിൽ ഭാരമുള്ള ഹൈഡ്രജന്റെ ന്യൂക്ലിയസാണ്, അതിൽ ഒരു പ്രോട്ടോണും ഒരു ന്യൂട്രോണും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഒരു ഡ്യൂട്ടിരോണിന്റെ പിണ്ഡം ഏകദേശം 2.014 ആറ്റോമിക പിണ്ഡ യൂണിറ്റുകൾ (amu) ആണ്.

ഇത് മനസ്സിലാക്കാൻ, ഒരു ആറ്റോമിക പിണ്ഡ യൂണിറ്റ് എന്താണെന്ന് അറിയേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്. ഒരു ആറ്റോമിക പിണ്ഡ യൂണിറ്റ്, അല്ലെങ്കിൽ amu, ഒരു ആറ്റോമിക അല്ലെങ്കിൽ തന്മാത്രാ തലത്തിൽ പിണ്ഡത്തെ അളക്കുന്ന ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് യൂണിറ്റാണ്. ആറ് പ്രോട്ടോണുകളും ആറ് ന്യൂട്രോണുകളും അടങ്ങിയ ഒരു കാർബൺ-12 ആറ്റത്തിന്റെ പിണ്ഡത്തിന്റെ പന്ത്രണ്ടിലൊന്നായി ഒരു ആറ്റോമിക പിണ്ഡ യൂണിറ്റ് നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു.

ഒരു സ്വതന്ത്ര ന്യൂട്രോണിന്റെയും സ്വതന്ത്ര പ്രോട്ടോണിന്റെയും പിണ്ഡങ്ങളുടെ ആകെത്തുകയേക്കാൾ ഡ്യൂട്ടിരോണിന്റെ പിണ്ഡം അല്പം കുറവാണ്, അത് ഏകദേശം 2.016 amu ആണ്. ബൈൻഡിംഗ് എനർജി എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഈ വ്യത്യാസം, ഡ്യൂട്ടിരോണിൽ പ്രോട്ടോണും ന്യൂട്രോണും ഒരുമിച്ച് പിടിച്ചിരിക്കുന്ന ശക്തമായ ന്യൂക്ലിയർ ബലത്തിന്റെ ഫലമാണ്. ന്യൂട്രോണും പ്രോട്ടോണും ഒന്നിച്ച് ഡ്യൂട്ടിരോൺ രൂപീകരിക്കുമ്പോൾ, ഒരു ചെറിയ അളവിലുള്ള പിണ്ഡം ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റപ്പെടുന്നു, അത് പുറത്തുവിടുന്നു. പിണ്ഡവും ഊർജ്ജവും പരസ്പരം മാറ്റാവുന്നവയാണെന്ന് പ്രസ്താവിക്കുന്ന ഐൻസ്റ്റീന്റെ പ്രസിദ്ധമായ സമവാക്യമായ $E=mc^2$-ന്റെ ഇത് ഒരു നേരിട്ടുള്ള പ്രയോഗമാണ്.

ന്യൂക്ലിയർ ഫിസിക്സിലെ പഠനങ്ങളിൽ, പ്രത്യേകിച്ചും ന്യൂക്ലിയർ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളുടെയും ന്യൂക്ലിയർ ഘടനയുടെയും പഠനങ്ങളിൽ, ഡ്യൂട്ടിരോണിന്റെ പിണ്ഡം ഒരു അടിസ്ഥാന പാരാമീറ്ററാണ്. ആറ്റോമിക ന്യൂക്ലിയസുകളുടെ ഗുണങ്ങളുടെ കണക്കുകൂട്ടലുകളിലും, ന്യൂക്ലിയോണുകൾ (പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും) തമ്മിലുള്ള ബലങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള സിദ്ധാന്തങ്ങളുടെ വികസനത്തിലും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം ഏത് അക്ഷരമാല ഉപയോഗിച്ചാണ് പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നത്?

ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം ‘C’ എന്ന അക്ഷരമാല ഉപയോഗിച്ചാണ് പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നത്.

കാന്തികതയുടെ പഠനത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു മെറ്റീരിയൽ-സ്പെസിഫിക് പ്രോപ്പർട്ടിയാണ് ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം. കാന്തികതയുടെ പഠനത്തിൽ കാര്യമായ സംഭാവനകൾ നൽകിയ ഒരു ഫ്രഞ്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ പിയറി ക്യൂറിയുടെ പേരിലാണ് ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്.

ഒരു വസ്തുവിന്റെ കാന്തീകരണം പ്രയോഗിച്ച കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന് നേരിട്ട് ആനുപാതികവും താപനിലയ്ക്ക് വിപരീത അനുപാതവുമാണെന്ന് പ്രസ്താവിക്കുന്ന ക്യൂറിയുടെ നിയമത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗമാണ് ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം. ഗണിതശാസ്ത്രപരമായി, ഇത് $$M = C\frac{B}{T}$$ എന്ന് പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, ഇവിടെ $M$ ആണ് കാന്തീകരണം, $B$ ആണ് കാന്തികക്ഷേത്രം, $T$ ആണ് താപനില, $C$ ആണ് ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം.

വസ്തുവിലെ വ്യക്തിഗത ആറ്റങ്ങളുടെയോ അയോണുകളുടെയോ കാന്തിക ദ്വിധ്രുവ ഭ്രമണത്തെയും, യൂണിറ്റ് വ്യാപ്തത്തിൽ അത്തരം കാന്തിക എൻറിറ്റികളുടെ എണ്ണത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം. ഇത് സാധാരണയായി $cm^3 K/mol$ എന്ന യൂണിറ്റുകളിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.

ഒരു വസ്തുവിന്റെ കാന്തിക ഗുണങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നതിന്, പ്രത്യേകിച്ച് പാരാമാഗ്നറ്റിക് മെറ്റീരിയലുകളിൽ, ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം ഒരു നിർണായക പാരാമീറ്ററാണ്, അവ പുറം കാന്തികക്ഷേത്രത്തിൽ കാന്തികമാകുകയും ഫീൽഡ് നീക്കംചെയ്യുമ്പോൾ അവയുടെ കാന്തികത നഷ്ടപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഗൗസിയൻ യൂണിറ്റുകളിൽ ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം എങ്ങനെ പ്രകടിപ്പിക്കാം?

ഒരു വസ്തുവിന്റെ കാന്തിക സസെപ്റ്റിബിലിറ്റി വിവരിക്കുന്ന ക്യൂറി-വെയ്സ് നിയമത്തിൽ ദൃശ്യമാകുന്ന ഒരു ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കമാണ് ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം. കാന്തികതയുടെ പഠനത്തിൽ കാര്യമായ സംഭാവനകൾ നൽകിയ ഒരു ഫ്രഞ്ച് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ പിയറി ക്യൂറിയുടെ പേരിലാണ് ഇത് അറിയപ്പെടുന്നത്.

ഇന്റർനാഷണൽ സിസ്റ്റം ഓഫ് യൂണിറ്റുകളിൽ (SI), ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം (C) നൽകിയിരിക്കുന്നത്:

$$C = \frac{Nμ²}{k_B}$$

ഇവിടെ $N$ എന്നത് യൂണിറ്റ് വ്യാപ്തത്തിലെ കാന്തിക ദ്വിധ്രുവ ഭ്രമണങ്ങളുടെ എണ്ണമാണ്, $μ$ എന്നത് ഓരോ ആറ്റത്തിന്റെയും കാന്തിക ദ്വിധ്രുവ ഭ്രമണമാണ്, $k_B$ എന്നത് ബോൾട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കമാണ്.

എന്നിരുന്നാലും, ഗൗസിയൻ യൂണിറ്റുകളിൽ, ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഭൗതിക അളവുകളുടെ വ്യത്യസ്ത നിർവചനങ്ങൾ കാരണം ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം വ്യത്യസ്തമായി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. കാന്തിക ദ്വിധ്രുവ ഭ്രമണത്തിന്റെ ഗൗസിയൻ യൂണിറ്റ് ബോർ മാഗ്നെറ്റോൺ $(μ_B)$ ആണ്, താപനിലയുടെ യൂണിറ്റ് കെൽവിൻ (K) ആണ്. ബോൾട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കം (kB) ഗൗസിയൻ യൂണിറ്റുകളിൽ വ്യത്യസ്തമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

ഗൗസിയൻ യൂണിറ്റുകളിൽ, ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം (C) നൽകിയിരിക്കുന്നത്:

$$C = \frac{Nμ²}{3k_B}$$

ഇവിടെ $N$ എന്നത് യൂണിറ്റ് വ്യാപ്തത്തിലെ കാന്തിക ദ്വിധ്രുവ ഭ്രമണങ്ങളുടെ എണ്ണമാണ്, $μ$ എന്നത് ഓരോ ആറ്റത്തിന്റെയും കാന്തിക ദ്വിധ്രുവ ഭ്രമണമാണ് (ബോർ മാഗ്നെറ്റോണുകളിൽ), $k_B$ എന്നത് ബോൾട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കമാണ് (erg/K-ൽ).

ഡിനോമിനേറ്ററിലെ 3 എന്ന ഫാക്ടർ കാന്തിക ദ്വിധ്രുവ ഭ്രമണത്തിനുള്ള SI, ഗൗസിയൻ യൂണിറ്റുകൾ തമ്മിലുള്ള പരിവർത്തനത്തിൽ നിന്നാണ് (1 ബോർ മാഗ്നെറ്റോൺ = കാന്തിക ദ്വിധ്രുവ ഭ്രമണത്തിന്റെ SI യൂണിറ്റിന്റെ 1/3).

ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കം ഒരു വസ്തുവിന്റെ കാന്തിക പ്രതികരണത്തിന്റെ അളവാണെന്നും, യൂണിറ്റ് വ്യാപ്തത്തിലെ കാന്തിക ദ്വിധ്രുവ ഭ്രമണങ്ങളുടെ എണ്ണം, ഓരോ ആറ്റത്തിന്റെയും കാന്തിക ദ്വിധ്രുവ ഭ്രമണം തുടങ്ങിയ വസ്തുവിന്റെ അന്തർലീന ഗുണങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നും ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. അതിനാൽ, ഉപയോഗിക്കുന്ന യൂണിറ്റുകളുടെ സിസ്റ്റത്തെ ആശ്രയിച്ച് അതിന്റെ സംഖ്യാ മൂല്യം മാറിയേക്കാമെങ്കിലും, ക്യൂറി സ്ഥിരാങ്കത്തിന്റെ ഭൗതിക അർത്ഥം അതേപടി നിലനിൽക്കും.

സ്റ്റെഫാൻ-ബോൾട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കത്തിന്റെ മൂല്യം എന്താണ്?

സ്റ്റെഫാൻ-ബോൾട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കം, പലപ്പോഴും $σ$ (സിഗ്മ) എന്ന ചിഹ്നത്താൽ സൂചിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, താപ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലുള്ള ഒരു കറുത്ത വസ്തു പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വികിരണത്തിന്റെ മൊത്തം തീവ്രത വിവരിക്കുന്ന ഒരു ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കമാണ്. ഈ സ്ഥിരാങ്കം യഥാക്രമം കണ്ടെത്തുകയും ഉരുത്തിരിഞ്ഞെടുക്കുകയും ചെയ്ത ജോസഫ് സ്റ്റെഫാൻ, ലുഡ്വിഗ് ബോൾട്സ്മാൻ എന്നീ രണ്ട് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ പേരിലാണ് അറിയപ്പെടുന്നത്.

സ്റ്റെഫാൻ-ബോൾട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കത്തിന്റെ മൂല്യം ഏകദേശം $5.67 \times 10^-8$ വാട്ട് പ്രതി ചതുരശ്ര മീറ്റർ പ്രതി കെൽവിൻ ടു ദ ഫോർത്ത് $(W⋅m^{-2}⋅K^{-4})$ ആണ്. ഇതിനർത്ഥം ഒരു കറുത്ത വസ്തുവിന്റെ യൂണിറ്റ് ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണത്തിൽ നിന്ന് പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന മൊത്തം ഊർജ്ജം കെൽവിനിൽ അളക്കുന്ന കറുത്ത വസ്തുവിന്റെ താപനിലയുടെ നാലാമത്തെ ശക്തിക്ക് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്.

ഈ സ്ഥിരാങ്കം ഉൾപ്പെടുന്ന സ്റ്റെഫാൻ-ബോൾട്സ്മാൻ നിയമം, താപ വികിരണത്തിന്റെ പഠനത്തിലെ ഒരു പ്രധാന തത്വമാണ്, ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിലും ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിലും പല പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, നമ്മുടെ സൂര്യൻ ഉൾപ്പെടെ നക്ഷത്രങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വികിരണ ഊർജ്ജം (പവർ) കണക്കാക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പ്ലാങ്കിന്റെ സ്ഥിരാങ്കം, പ്രകാശവേഗത, ബോൾട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കം എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള പ്രകൃതിയുടെ മറ്റ് അടിസ്ഥാന സ്ഥിരാങ്കങ്ങളിൽ നിന്നാണ് സ്റ്റെഫാൻ-ബോൾട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കം ഉരുത്തിരിഞ്ഞത്. ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സും സ്ഥിതിവിവരക്കണക്ക് ഭൗതികശാസ്ത്രവും ഉൾപ്പെടുന്ന ഈ ഉരുത്തിരിവ് ഒരു സങ്കീർണ്ണമായ പ്രക്രിയയാണ്.

സംഗ്രഹത്തിൽ, ഒരു കറുത്ത വസ്തുവിന്റെ താപനിലയും അത് പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വികിരണത്തിന്റെ തീവ്രതയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം വിവരിക്കുന്ന ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ ഒരു അടിസ്ഥാന സ്ഥിരാങ്കമാണ് സ്റ്റെഫാൻ-ബോൾട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കം. ഇതിന്റെ മൂല്യം ഏകദേശം $5.67 \times 10^-8 W⋅m^{-2}⋅K^{-4}$ ആണ്.

ഗ്യാസ് സ്ഥിരാങ്കത്തിന്റെ (R) മൂല്യം എന്താണ്?

ഒരു ആദർശ വാതകത്തിന്റെ അവസ്ഥാ സമവാക്യത്തിൽ ദൃശ്യമാകുന്ന ഒരു ഭൗതിക സ്ഥിരാങ്കമാണ് ഗ്യാസ് സ്ഥിരാങ്കം (R). ഇതിനെ മോളാർ, സാർവത്രിക, അല്ലെങ്കിൽ ആദർശ വാതക സ്ഥിരാങ്കം എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, R എന്ന ചിഹ്നത്താൽ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ഗ്യാസ് സ്ഥിരാങ്കം ‘R’-ന്റെ മൂല്യം മർദ്ദം, വ്യാപ്തം, താപനില, പദാർത്ഥത്തിന്റെ അളവ് എന്നിവയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്ന യൂണിറ്റുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇന്റർനാഷണൽ സിസ്റ്റം ഓഫ് യൂണിറ്റുകളിൽ (SI), അതിന്റെ മൂല്യം ഏകദേശം 8.31446261815324 ജൂൾസ് പ്രതി മോൾ കെൽവിൻ (J/mol·K) ആണ്.

സാധാരണ സാഹചര്യങ്ങളിൽ മിക്ക വാതകങ്ങൾക്കും ലഭിക്കുന്ന ലളിതമായ മോഡലായ ആദർശ വാതക നിയമത്തിൽ ഈ സ്ഥിരാങ്കം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ആദർശ വാതക നിയമം PV=nRT എന്ന് പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, ഇവിടെ P എന്നത് മർദ്ദമാണ്, V എന്നത് വ്യാപ്തമാണ്, n എന്നത് വാതകത്തിന്റെ മോളുകളുടെ എണ്ണമാണ്, T എന്നത് കേവല താപനിലയാണ്, R എന്നത് ആദർശ വാതക സ്ഥിരാങ്കമാണ്.

$R = kN_A$ എന്ന സമവാക്യത്തിലൂടെ ഗ്യാസ് സ്ഥിരാങ്കം R ബോൾട്സ്മാൻ സ്ഥിരാങ്കം k-യുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇവിടെ $N_A$ എന്നത് അവഗാഡ്രോ സംഖ്യയാണ് (ഏകദേശം $6.02214076 × 10^{23} mol^{-1}$), ഇത് ഒരു മോൾ പദാർത്ഥത്തിലെ കണികകളുടെ (ആറ്റങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ തന്മാത്രകൾ) എണ്ണമാണ്.

തെർമോഡൈനാമിക്സിലെ ഒരു അടിസ്ഥാന സ്ഥിരാങ്കമാണ് ഗ്യാസ് സ്ഥിരാങ്കം, വാതക