英語翻譯：

【化】 fundamental constants; universal constant; universal constants

分詞翻譯：

普的英語翻譯：

general; universal

適的英語翻譯：

fit; follow; go; proper; right; suitable; well

常數的英語翻譯：

constant; invariable
【計】 C
【化】 constant
【醫】 constant
【經】 constant

專業解析

普適常數（universal constant）是物理學中描述自然界基本規律的不變量，其數值與測量單位無關且在特定理論框架内保持恒定。該術語在跨學科研究中具有核心地位，體現了自然界的統一性與可預測性。

定義與内涵

普適常數指在特定物理理論中作為基礎參數出現的固定數值，例如：

1. 真空光速（$c$ approx 299,792,458 text{m/s}）是狹義相對論的核心常數
2. 普朗克常數（$h$ approx 6.62607015times10^{-34} text{J·s}）定義量子力學的作用量尺度
3. 萬有引力常數（$G$ approx 6.67430times10^{-11} text{N·m²/kg²}）表征引力相互作用的強度

核心特征

• 不變性：在國際單位制（SI）重新定義後，部分常數如$c$和$h$被賦予精确值（來源：國際計量局2019年SI單位制修訂）
• 理論基石：作為基本物理方程的參數，例如愛因斯坦場方程中的$G$（來源：《物理學名詞》第三版，全國科學技術名詞審定委員會）
• 跨尺度適用：從量子領域到宇宙學尺度均保持有效性（來源：《中國大百科全書·物理學卷》）

學科意義

普適常數的發現推動了對自然規律的統一認知，例如精細結構常數$alpha = frac{e}{4pivarepsilon_0hbar c} approx 1/137$揭示了電磁相互作用強度與量子效應的内在關聯（來源：美國物理學會《現代物理學評論》）。

網絡擴展解釋

“普適常數”是自然科學中描述在特定領域或理論框架内固定不變且廣泛適用的基本物理量。以下從定義、常見類型、物理意義及擴展理論等方面展開解釋：

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一、定義與基本特性

普適常數（Universal Constant）指在物理定律中保持恒定、不隨物質狀态或實驗條件改變的數值。這類常數具有以下特點：

1. 普適性：適用于某一類現象或理論體系，如量子力學、熱力學等。
2. 不變性：數值不受時間、空間或系統變化影響。
3. 基礎性：常作為理論公式的核心參數，支撐學科體系的構建。

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二、常見普適常數舉例

1. 光速（c）
   真空中光速為 $c=3times10 text{m/s}$，是相對論的核心常數，定義了時空的基本結構。

2. 普朗克常數（h）
   量子力學的基本量，$h=6.626times10^{-34} text{J·s}$，用于描述能量與頻率的關系（$E=h u$）。

3. 普適氣體常數（R）
   理想氣體狀态方程中的常數，$R=8.314 text{J/(K·mol)}$，適用于所有理想氣體。

4. 玻爾茲曼常數（k_B）
   統計力學中的關鍵常數，$k_B=1.38times10^{-23} text{J/K}$，聯繫宏觀溫度與微觀粒子動能。

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三、物理意義

• 理論基石：如光速是相對論中時空統一的橋梁；普朗克常數标志量子化的開端。
• 量綱統一：部分常數（如普朗克常數）可用于構建自然單位制，簡化物理公式。
• 實驗驗證：常數的精确測量推動了技術發展，例如通過光速定義“米”的标準。

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四、擴展理論

海森伯曾提出自然界可能存在第三個普適常數（除光速、普朗克常數外），可能與引力或宇宙學相關，但尚未明确發現。這類猜想反映了普適常數在統一物理理論中的潛在作用。

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普適常數是科學理論的“基石”，其穩定性與普適性使複雜現象得以量化描述。如需更深入的技術細節（如不同常數的測量方法），可參考物理學教材或專業數據庫。

分類

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