к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Естественные системы единиц

Естественные системы единиц - системы единиц измерений, в к-рых за осн. единицы приняты фундам. постоянные - скорость света в вакууме с, гравитац. постоянная G, постоянная Планка h, постоянная Больцмана k, число Авогадро NA и др. В обычных системах единиц размер осн. единиц выбирают произвольно; этот выбор определяет значение коэф. в разл. физ. соотношениях. В Е. с. е. приняты за единицы сами эти коэф., являющиеся мировыми постоянными, и при этом условии из физ. соотношений вычисляются единицы разл. физ. величин. Т. о., вид соответствующих ур-ний физики значительно упрощается. В разл. областях применяются разл. Е. с. е., в к-рых ур-ния освобождаются от коэф., содержащих размерные постоянные. Е. с. е. можно в принципе воспроизвести в лаборатории без сравнения с эталонами. В естественной системе единиц Планка принято 025_044-16.jpg ; она названа в честь М. Планка (М. Planck), к-рый впервые указал на возможность построения такой системы в 1899 (до введения Планка постоянной, вместо неё Планк вводил постоянную Вина b, к-рая, как впоследствии было установлено, выражается через h и k: b=h/k). Планковской Е. с. е. пользуются в космологии; она особенно удобна для описания процессов, в к-рых одновременно существенны квантовые и гравитац. эффекты, напр., в теории чёрных дыр и теории ранней Вселенной. Е. с. е. решила проблему естеств. единицы длины. Так, напр., комптоновская длина волны -0 , различная для разных элементарных частиц, задаётся массой М частицы: 025_044-17.jpg В теории тяготения масштаб длины определяется гравитац. радиусом rg=2GM/c2, также связанным с массой М. В планковской системе единиц за единицу длины Lp берётся ср. геометрическое -0 и rg
025_044-19.jpg
к-рое не зависит от масс. Др. способ введения Е. с. е. состоит в определении планковской единицы массы Мр из условия 025_044-20.jpg где левая часть представляет собой гравитац. аналог тонкой структуры постоянной.
Ниже приведена таблица значений единиц планковской системы в единицах СИ:
025_044-21.jpg
Иногда через фундам. постоянные выражают единицу заряда Qp= (hc)1/2 = l,8756.10-8 Кл и сопротивления Rр=1/с=29,98 Ом. Точность единиц ограничивается точностью, с к-рой определена гравитац. постоянная G=6,6745 (b0,0008) .10-11м3кг-1c-2. В теории электрослабого взаимодействия используется система, в к-рой единица длины LF определяется, исходя из константы Ферми (константы слабого четырёхфермионного взаимодействия, см. Слабое взаимодействие ),в обычных для физики высоких энергий единицах: 025_044-22.jpg Единица энергии в ней равна 025_044-23.jpg В модели великого объединения (ВО) вводится система, точные масштабы единиц к-рой пока не определены. Оценка масштаба единиц такой системы:
025_044-24.jpg
отражает иерархию масштабов в совр. эволюц. модели Вселенной. Последние две Е. с. е. отличаются, от планковской тем, что они по существу связаны с определ. массой -массами W- и Z-бозонов, определяющими соответствено электрослабое взаимодействие и великое объединение. Планковская же масса не обязательно связана с бозоном, т. к. гравитация не требует существования промежуточного бозона, передающего взаимодействие. В атомной физике применяется система атомных единиц Хартри. В качестве осн. единиц в ней приняты заряд электрона, его масса и боровский радиус; как и в планковской, в такой системе, постоянная Планка равна 1.

'; ?>

Литература по естественным системам единиц

  1. Планк М. Естественные единицы измерения, Fysik Anallen, 1901.
  2. Бете Г., Солпитер Э., Квантовая механика атомов с одним и двумя электронами, пер. с англ., М., 1960.

Я. А. Смородинский

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ