Referencia de constantes físicas
Todas las constantes físicas fundamentales en una referencia con búsqueda: valores recomendados CODATA 2022, agrupados por categoría, con las 7 constantes exactas que definen las unidades base del SI claramente marcadas. Busca por nombre o símbolo, filtra por categoría y copia cualquier valor con un solo toque.
La redefinición del SI de 2019
Desde el 20 de mayo de 2019, cada unidad base del SI se define fijando el valor numérico exacto de una constante física, en lugar de mediante un artefacto físico o un procedimiento de laboratorio. Siete constantes —la frecuencia hiperfina del cesio ΔνCs, la velocidad de la luz c, la constante de Planck h, la carga elemental e, la constante de Boltzmann k_B, la constante de Avogadro N_A y la eficacia luminosa K_cd— son exactas por definición y definen directamente el segundo, el metro, el kilogramo, el amperio, el kelvin, el mol y la candela. Cualquier otra constante de esta página es una cantidad medida, conocida solo con una precisión finita.
Constantes que definen el SI
| Símbolo | Nombre | Valor | Unidad | Copiar |
|---|---|---|---|---|
| ΔνCs | Frecuencia hiperfina del cesio Define el segundo: la frecuencia exacta de la transición hiperfina del estado fundamental del cesio-133 que cuentan los relojes atómicos. exactaDefine la unidad segundo | 9192631770 | Hz | |
| c | Velocidad de la luz en el vacío Define el metro; el límite universal de velocidad para cualquier señal o partícula sin masa. exactaDefine la unidad metro | 299792458 | m s⁻¹ | |
| h | Constante de Planck Define el kilogramo; el cuanto de acción que relaciona la energía de un fotón con su frecuencia, E = hf. exactaDefine la unidad kilogramo | 6.62607015 × 10⁻³⁴ | J s | |
| e | Carga elemental Define el amperio; la carga eléctrica de un solo protón (o la opuesta a la de un electrón). exactaDefine la unidad amperio | 1.602176634 × 10⁻¹⁹ | C | |
| k_B | Constante de Boltzmann Define el kelvin; relaciona la energía cinética media de las partículas de un gas con su temperatura. exactaDefine la unidad kelvin | 1.380649 × 10⁻²³ | J K⁻¹ | |
| N_A | Constante de Avogadro Define el mol; el número de entidades elementales —átomos, moléculas, iones— en un mol de una sustancia. exactaDefine la unidad mol | 6.02214076 × 10²³ | mol⁻¹ | |
| K_cd | Eficacia luminosa Define la candela; la eficacia luminosa de la radiación monocromática a 540 terahercios (luz verde). exactaDefine la unidad candela | 683 | lm W⁻¹ |
Constantes universales
| Símbolo | Nombre | Valor | Unidad | Copiar |
|---|---|---|---|---|
| G | Constante gravitacional de Newton Establece la intensidad de la gravedad en la ley de Newton F = Gm₁m₂/r²; la constante fundamental conocida con menor precisión. | 6.67430 × 10⁻¹¹ | m³ kg⁻¹ s⁻² | |
| ℏ | Constante de Planck reducida La constante de Planck dividida entre 2π; la unidad natural de momento angular en mecánica cuántica, usada en E = ℏω. exacta | 1.054571817 × 10⁻³⁴ | J s | |
| σ | Constante de Stefan-Boltzmann Relaciona la potencia total radiada por unidad de área de un cuerpo negro con la cuarta potencia de su temperatura absoluta. exacta | 5.670374419 × 10⁻⁸ | W m⁻² K⁻⁴ |
Constantes electromagnéticas
| Símbolo | Nombre | Valor | Unidad | Copiar |
|---|---|---|---|---|
| ε₀ | Permitividad eléctrica del vacío La permitividad eléctrica del espacio libre; establece la intensidad de la fuerza eléctrica en la ley de Coulomb. | 8.8541878188 × 10⁻¹² | F m⁻¹ | |
| μ₀ | Permeabilidad magnética del vacío La permeabilidad magnética del espacio libre; establece la intensidad de la fuerza magnética entre corrientes eléctricas. | 1.25663706127 × 10⁻⁶ | N A⁻² |
Constantes atómicas y nucleares
| Símbolo | Nombre | Valor | Unidad | Copiar |
|---|---|---|---|---|
| mₑ | Masa del electrón La masa en reposo del electrón, la partícula elemental cargada más ligera que se conoce. | 9.1093837139 × 10⁻³¹ | kg | |
| m_p | Masa del protón La masa en reposo del protón, el núcleo de un átomo de hidrógeno-1. | 1.67262192595 × 10⁻²⁷ | kg | |
| m_n | Masa del neutrón La masa en reposo del neutrón, ligeramente más pesado que el protón e inestable cuando está libre. | 1.67492750056 × 10⁻²⁷ | kg | |
| α | Constante de estructura fina Un número adimensional, de aproximadamente 1/137, que mide la intensidad de la interacción electromagnética entre partículas cargadas. | 7.2973525643 × 10⁻³ | — | |
| a₀ | Radio de Bohr La distancia más probable entre el núcleo y el electrón en un átomo de hidrógeno en su estado fundamental. | 5.29177210544 × 10⁻¹¹ | m | |
| R∞ | Constante de Rydberg El valor límite de los números de onda espectrales atómicos, usado para predecir el espectro de emisión del hidrógeno. | 10973731.568157 | m⁻¹ | |
| u | Constante de masa atómica Una doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12; la unidad de referencia para las masas atómicas y moleculares (1 u). | 1.66053906892 × 10⁻²⁷ | kg |
Constantes físico-químicas
| Símbolo | Nombre | Valor | Unidad | Copiar |
|---|---|---|---|---|
| R | Constante molar de los gases La constante R de la ley de los gases ideales pV = nRT; igual a la constante de Avogadro multiplicada por la constante de Boltzmann. exacta | 8.314462618 | J mol⁻¹ K⁻¹ | |
| F | Constante de Faraday La carga eléctrica que transporta un mol de electrones; se usa para relacionar la corriente y el tiempo con los moles en la electrólisis. exacta | 96485.33212 | C mol⁻¹ | |
| eV | Electronvoltio La energía cinética que gana un electrón acelerado a través de una diferencia de potencial de un voltio; una unidad de energía práctica en física atómica y de partículas. exacta | 1.602176634 × 10⁻¹⁹ | J | |
| g₀ | Gravedad estándar El valor convencional de la aceleración gravitatoria de la Tierra, usado para definir el kilogramo-fuerza y otras unidades basadas en la gravedad. exacta | 9.80665 | m s⁻² | |
| atm | Atmósfera estándar La presión de referencia estándar, próxima a la presión atmosférica media al nivel del mar. exacta | 101325 | Pa |
Los valores son los recomendados por CODATA 2022. Una constante marcada como «exacta» está fijada por definición —ya sea una de las 7 constantes que definen el SI o un producto exacto de ellas—, mientras que cualquier otro valor es medido, con incertidumbre en su(s) último(s) dígito(s).
Constantes que definen el SI
| Símbolo | Nombre | Valor | Unidad |
|---|---|---|---|
| ΔνCs | Frecuencia hiperfina del cesio exacta Define la unidad segundo | 9192631770 | Hz |
| c | Velocidad de la luz en el vacío exacta Define la unidad metro | 299792458 | m s⁻¹ |
| h | Constante de Planck exacta Define la unidad kilogramo | 6.62607015 × 10⁻³⁴ | J s |
| e | Carga elemental exacta Define la unidad amperio | 1.602176634 × 10⁻¹⁹ | C |
| k_B | Constante de Boltzmann exacta Define la unidad kelvin | 1.380649 × 10⁻²³ | J K⁻¹ |
| N_A | Constante de Avogadro exacta Define la unidad mol | 6.02214076 × 10²³ | mol⁻¹ |
| K_cd | Eficacia luminosa exacta Define la unidad candela | 683 | lm W⁻¹ |
Constantes universales
| Símbolo | Nombre | Valor | Unidad |
|---|---|---|---|
| G | Constante gravitacional de Newton | 6.67430 × 10⁻¹¹ | m³ kg⁻¹ s⁻² |
| ℏ | Constante de Planck reducida exacta | 1.054571817 × 10⁻³⁴ | J s |
| σ | Constante de Stefan-Boltzmann exacta | 5.670374419 × 10⁻⁸ | W m⁻² K⁻⁴ |
Constantes electromagnéticas
| Símbolo | Nombre | Valor | Unidad |
|---|---|---|---|
| ε₀ | Permitividad eléctrica del vacío | 8.8541878188 × 10⁻¹² | F m⁻¹ |
| μ₀ | Permeabilidad magnética del vacío | 1.25663706127 × 10⁻⁶ | N A⁻² |
Constantes atómicas y nucleares
| Símbolo | Nombre | Valor | Unidad |
|---|---|---|---|
| mₑ | Masa del electrón | 9.1093837139 × 10⁻³¹ | kg |
| m_p | Masa del protón | 1.67262192595 × 10⁻²⁷ | kg |
| m_n | Masa del neutrón | 1.67492750056 × 10⁻²⁷ | kg |
| α | Constante de estructura fina | 7.2973525643 × 10⁻³ | — |
| a₀ | Radio de Bohr | 5.29177210544 × 10⁻¹¹ | m |
| R∞ | Constante de Rydberg | 10973731.568157 | m⁻¹ |
| u | Constante de masa atómica | 1.66053906892 × 10⁻²⁷ | kg |
Constantes físico-químicas
| Símbolo | Nombre | Valor | Unidad |
|---|---|---|---|
| R | Constante molar de los gases exacta | 8.314462618 | J mol⁻¹ K⁻¹ |
| F | Constante de Faraday exacta | 96485.33212 | C mol⁻¹ |
| eV | Electronvoltio exacta | 1.602176634 × 10⁻¹⁹ | J |
| g₀ | Gravedad estándar exacta | 9.80665 | m s⁻² |
| atm | Atmósfera estándar exacta | 101325 | Pa |
Acerca de la Referencia de constantes físicas
Las constantes físicas son magnitudes que nunca cambian —las mismas en todo el universo y en cualquier instante— y aparecen a lo largo de la física, la química y la ingeniería como los números fijos que hacen cuantitativas las leyes de la naturaleza. Esta referencia reúne las constantes fundamentales reconocidas por CODATA (el Comité de Datos para la Ciencia y la Tecnología), agrupadas en cinco categorías: las 7 constantes que definen el SI y que fijan las unidades base, las constantes universales (la velocidad de la luz, la constante de gravitación, la constante de Stefan-Boltzmann), las constantes electromagnéticas (la permitividad y la permeabilidad del vacío), las constantes atómicas y nucleares (las masas de las partículas, la constante de estructura fina, el radio de Bohr, la constante de Rydberg) y las constantes físico-químicas (la constante de los gases, la constante de Faraday, el electronvoltio, la gravedad estándar y la atmósfera estándar). Lo que hace que esta página sea inusual para un sitio centrado en unidades es que siete de estos números no solo son útiles: son la definición de una unidad. Desde la redefinición del SI de 2019, el segundo, el metro, el kilogramo, el amperio, el kelvin, el mol y la candela se definen cada uno fijando el valor numérico exacto de una constante (la frecuencia hiperfina del cesio, la velocidad de la luz, la constante de Planck, la carga elemental, la constante de Boltzmann, la constante de Avogadro y la eficacia luminosa, respectivamente), sustituyendo los antiguos artefactos y procedimientos de laboratorio. Cada valor aquí es el valor recomendado por CODATA 2022, la referencia aceptada internacionalmente y utilizada en física e ingeniería en todo el mundo. Úsala para buscar una constante para un cálculo, comprobar si un valor es exacto o medido, o explorar cómo se definen realmente hoy las unidades base del SI.
Cómo usar esta referencia
- 1 Busca por nombre o símbolo, o toca una etiqueta de categoría —constantes que definen el SI, universales, electromagnéticas, atómicas y nucleares, o físico-químicas— para acotar la lista.
- 2 Lee el símbolo, el valor y la unidad de la constante que necesitas; una insignia «define» marca las 7 constantes que fijan una unidad base del SI, y una insignia «exacta» marca cada valor con incertidumbre cero.
- 3 Toca el icono de copiar en cualquier fila para copiar la constante como «símbolo = valor unidad», lista para pegar en un cálculo, una hoja de cálculo o código.
Cómo el SI define sus unidades base a partir de constantes
Antes de 2019, algunas unidades base del SI se definían mediante artefactos físicos (el kilogramo era un cilindro de platino e iridio guardado en una cámara acorazada en Francia) o mediante procedimientos difíciles de realizar con precisión perfecta. La redefinición de 2019 sustituyó cada una de estas por un valor numérico fijo de una constante fundamental, de modo que cada unidad se define ahora puramente en términos de una física inmutable. El segundo se define fijando ΔνCs, la frecuencia de una transición hiperfina específica en un átomo de cesio-133, en exactamente 9,192,631,770 Hz; los relojes atómicos materializan el segundo contando estas oscilaciones. El metro se define fijando la velocidad de la luz c en exactamente 299,792,458 m/s; como el segundo ya está fijado, esto determina el metro como la distancia que recorre la luz en 1/299,792,458 de segundo. El kilogramo se define fijando la constante de Planck h en exactamente 6.62607015×10⁻³⁴ J·s, materializado en la práctica con una balanza de Kibble que pesa una masa frente a una fuerza electromagnética. El amperio se define fijando la carga elemental e en exactamente 1.602176634×10⁻¹⁹ C; un amperio es la corriente de 1/e cargas elementales que fluyen por segundo. El kelvin se define fijando la constante de Boltzmann k_B en exactamente 1.380649×10⁻²³ J/K, lo que liga la temperatura directamente a la energía cinética de las partículas. El mol se define fijando la constante de Avogadro N_A en exactamente 6.02214076×10²³ por mol; un mol es simplemente esa cantidad de entidades elementales, ya no ligada a una masa específica de carbono-12. La candela se define fijando la eficacia luminosa K_cd de la luz verde de 540 THz en exactamente 683 lm/W, conectando una unidad de percepción de la luz con una unidad de potencia radiante. Cualquier otra constante de esta página —la constante de gravitación, las masas de las partículas, la constante de estructura fina y las demás— se mide frente a este marco exacto, razón por la cual llevan una incertidumbre finita en sus últimos dígitos en lugar de una insignia «exacta».
Preguntas frecuentes
¿Qué son las constantes físicas fundamentales?
Las constantes físicas fundamentales son magnitudes, como la velocidad de la luz o la carga de un electrón, que se cree que son las mismas en todo el universo e invariables en el tiempo. Aparecen como números fijos en las ecuaciones de la física y la química; por ejemplo, la velocidad de la luz c establece la velocidad máxima de cualquier señal, y la constante de Boltzmann k_B relaciona la temperatura de un gas con la energía cinética media de sus partículas. Esta página enumera los valores recomendados por CODATA 2022 para las constantes utilizadas con más frecuencia en física, química e ingeniería.
¿Qué constantes físicas son exactas?
Siete constantes son exactas por definición desde la redefinición del SI de 2019: la frecuencia hiperfina del cesio ΔνCs, la velocidad de la luz c, la constante de Planck h, la carga elemental e, la constante de Boltzmann k_B, la constante de Avogadro N_A y la eficacia luminosa K_cd. Algunas otras también son exactas porque son productos fijos de estas constantes definitorias o convenciones adoptadas: la constante de Planck reducida ℏ = h/2π, la constante de Stefan-Boltzmann σ, la constante molar de los gases R = N_A×k_B, la constante de Faraday F = N_A×e, el electronvoltio, la gravedad estándar g₀ (9.80665 m/s², fijada por convención) y la atmósfera estándar (101,325 Pa, fijada por convención). Cada valor marcado como «exacta» en esta página no lleva ninguna incertidumbre de medición; cualquier otro valor es una cantidad medida, conocida solo con un número finito de dígitos.
¿Qué cambió en la redefinición del SI de 2019?
Antes del 20 de mayo de 2019, algunas unidades base del SI dependían de artefactos físicos o de procedimientos de laboratorio específicos; el caso más famoso es el kilogramo, que se definía mediante un único cilindro de platino e iridio («Le Grand K») guardado en una cámara acorazada cerca de París. La redefinición sustituyó cada una de esas definiciones por un valor numérico exacto y fijo de una constante fundamental, de modo que cualquier laboratorio con el equipo adecuado puede ahora materializar una unidad directamente a partir de una física inmutable, en lugar de por comparación con un objeto físico. El kilogramo, por ejemplo, se define ahora fijando la constante de Planck y se materializa con una balanza de Kibble en lugar de pesando un artefacto.
¿Cuál es la diferencia entre la constante de Planck y la constante de Planck reducida?
La constante de Planck h (6.62607015×10⁻³⁴ J·s) y la constante de Planck reducida ℏ = h/2π (1.054571817×10⁻³⁴ J·s) son simplemente dos convenciones para expresar el mismo cuanto de acción. h se usa en fórmulas escritas en términos de frecuencia, como la energía del fotón E = hf, mientras que ℏ se usa en fórmulas escritas en términos de frecuencia angular, como E = ℏω y el principio de incertidumbre Δx·Δp ≥ ℏ/2. Como h es exacta y 2π es una constante matemática conocida de forma exacta, ℏ también es exacta; simplemente se redondea a un número finito de dígitos como cualquier número irracional, aunque no lleve ninguna incertidumbre de medición.
Herramientas relacionadas
Pon estas constantes a trabajar: usa la herramienta de notación científica para convertir cualquier valor entre la forma decimal y ×10ⁿ, la herramienta de cifras significativas para redondear un resultado a la precisión adecuada, la calculadora de análisis dimensional para encadenar conversiones de unidades paso a paso, o el conversor de unidades para convertir el valor de una constante a diferentes unidades.