Järkevä yksikköjärjestelmä

Rationaalinen yksikköjärjestelmä on fyysisten yksiköiden järjestelmä, jossa suhteellisuusteorian ja kvanttimekaniikan perusvakiot otetaan fysikaalisina mittayksiköinä - valon nopeus ja Planckin vakio [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] . Pituusyksikkö on elektronin (kvanttielektrodynamiikka) tai protonin (kvanttikromodynamiikka) Compton-aallonpituus , aikayksikkö on määrä , massayksikkö on elektronin tai protonin massa [10] . Joskus massayksikkönä käytetään massaa , joka vastaa 1 MeV:n energiaa, tai pituutena käytetään fermin suuruista etäisyyttä tai aikavälinä sekuntia [11] . Siirtymistä varten rationaaliseen yksikköjärjestelmään kaikkien fyysisten suureiden mitat pienennetään pituuden (tai massan) mittaan sopivassa määrin kertomalla Planckin vakion ja valonnopeuden asianmukaisilla potenssilla [1] . Sitten matemaattisissa kaavoissa valonnopeuden ja Planckin vakion symbolit korvataan symbolilla . Tässä yksikköjärjestelmässä massalla, energialla ja liikemäärällä on käänteispituus, kun taas ajalla on pituusmitta [12] . $c$ $\hbar$ ${\frac {\hbar }{mc))$ ${\displaystyle {\frac {\hbar }{mc^{2))))$ $m$ $yksi$

Rationaalista yksikköjärjestelmää käytetään laajalti teoreettisessa fysiikassa ja teoreettisessa tähtitiedessä.

Fysikaalisia ilmiöitä kuvaavissa matemaattisissa kaavoissa rationaalisen yksikköjärjestelmän etuna on Planckin vakioon ja valonnopeuteen liittyvien numeeristen tekijöiden puuttuminen, mikä helpottaa laskelmia.

Järkevän yksikköjärjestelmän merkittäviä puutteita ovat: johdettujen yksiköiden arvot, jotka ovat hyvin kaukana käytännöstä; joidenkin vakioiden arvot tunnetaan riittämättömällä tarkkuudella ja niiden tarkentaminen vaatisi muutosta esimerkillisiin mittoihin; uusien fysikaalisten ilmiöiden tai säännönmukaisuuksien löytäminen voi johtaa merkittävään muutokseen tärkeimmiksi otettujen yksiköiden arvojen välisissä suhteissa [13] .

Mittayksiköt

Arvo	Määritelmäkaava	Merkitys (cgs-järjestelmä)	Merkitys (SI)
Pituus	Elektronin Compton-aallonpituus ${\frac {\hbar }{mc))$	$3 862\times 10^{-11}$ cm	$3 862\times 10^{-13}$ m
Aika	Arvo ${\displaystyle {\frac {\hbar }{mc^{2))))$	${\näyttötyyli 1 288\kertaa 10^{-21}}$ Kanssa	${\näyttötyyli 1 288\kertaa 10^{-21}}$ Kanssa
Paino	Elektronin massa $m$	$9 109\times 10^{-28}$ G	$9 109\times 10^{-31}$ kg
Neliö	${\frac {\hbar ^{2}}{m^{2}c^{2}}}$	$1 491\times 10^{-21}$ cm 2	$1 491\times 10^{-25}$ m 2
Energiaa	Arvo $mc^{2}$	${\displaystyle 8 187\times 10^{-7))$ erg	${\displaystyle 8 187\times 10^{-14))$ j
Pulssi	Arvo $mc$	${\displaystyle 2 731\times 10^{-17))$ g*cm/s	$2 731\times 10^{-22}$ kg*m/s
kulmamomentti	Planck on vakio $\hbar$	${\displaystyle 1055\times 10^{-27))$ erg*s	${\displaystyle 1 055\times 10^{-34))$ J*s
Sähkövaraus	${\sqrt {\hbar c))$	${\displaystyle 5 623\times 10^{-9))$ GHS	${\näyttötyyli 1 876\kertaa 10^{-18}}$ Cl
Nopeus	valonnopeus $c$	${\displaystyle 2 998\times 10^{10))$ cm/s	${\displaystyle 2 998\times 10^{8))$ neiti
Kiihtyvyys	${\frac {mc^{3}}{\hbar }}$	$2 327\times 10^{31}$ cm/s 2	$2 327\times 10^{29}$ m/s 2
Vahvuus	Arvo ${\frac {m^{2}c^{3}}{\hbar }}$	${\displaystyle 2 120\times 10^{4))$ din	${\displaystyle 2 120\times 10^{-1))$ H
Voiman hetki	$mc^{2}$	${\displaystyle 8 187\times 10^{-7))$ dyne*cm	${\displaystyle 8 187\times 10^{-14))$ N*m
Nykyinen vahvuus	${\frac {mc^{\frac {5}{2}}}{\hbar ^{\frac {1}{2}}}}$	$4 365\times 10^{12}$ GHS	${\displaystyle 1 456\times 10^{3))$ MUTTA
Sähkökentän voimakkuus	${\frac {m^{2}c^{\frac {5}{2}}}{\hbar ^{\frac {3}{2}}}}$	$3 771\times 10^{12}$ GHS	${\näyttötyyli 1 131\kertaa 10^{17}}$ V/m
potentiaalia	${\frac {mc^{\frac {3}{2}}}{\hbar ^{\frac {1}{2}}}}$	${\displaystyle 1 456\times 10^{2))$ GHS	${\displaystyle 4 366\times 10^{4))$ AT

Alkuainesähkövaraus e tässä järjestelmässä on yhtä suuri kuin hienorakennevakion neliöjuuri .

Fyysisten suureiden mitat

Fyysinen määrä	Mitat (pituus)	Mitat (massa)
Pituus	$L^{1}$	$M^{-1}$
Aika	$L^{1}$	$M^{-1}$
Nopeus	Mittaton määrä	Mittaton määrä
Toiminta	Mittaton määrä	Mittaton määrä
kulmamomentti	Mittaton määrä	Mittaton määrä
Sähkövaraus	Mittaton määrä	Mittaton määrä
Paino	$L^{{-1}}$	$M$
Energiaa	$L^{{-1}}$	$M$
Pulssi	$L^{{-1}}$	$M$
Gravitaatiovakio	$L^{2}$	$M^{-2}$
Sähkökentän voimakkuus	$L^{-2}$	$M^{2}$
Magneettikentän voimakkuus	$L^{-2}$	$M^{2}$
Lagrangian	$L^{-4}$	$M^{4}$

Katso myös

Muistiinpanot

↑ 1 2 Pauli, 1947 , s. 7.
↑ Feynman, 1964 , s. 48.
↑ Okun, 1984 , s. 121.
↑ Sadovsky, 2003 , s. 25.
↑ Sena L. A. Fysikaalisten suureiden yksiköt ja niiden mitat. — M.: Nauka , 1977. — S. 272.
↑ Chuyanov V. A. Fysiikka "A":sta Z:hen. Lyhyt tietosanakirja. - M .: Pedagogika-Press Publishing House OJSC, 2003. - ISBN 5-7155-0790-1 . – Levikki 5100 kappaletta. - s. 9
↑ F. Hoffmann, G. Bethe Mesonit ja kentät. T. 2. Mesonit. - M.: IL, 1957. - S. 9
↑ Naumov A.I. Atomiytimen ja alkuainehiukkasten fysiikka. - M., Enlightenment, 1984. - S. 8
↑ Perkins D. Johdatus korkean energian fysiikkaan. - M., Mir, 1975. - S. 34
↑ Feynman, 1964 , s. 49.
↑ Challen, 1966 , s. 27.
↑ Bogolyubov, 1980 , s. kymmenen.
↑ Sena L. A. Fysikaalisten suureiden yksiköt ja niiden mitat. — M.: Nauka , 1977. — S. 48.
↑ Sena, 1977 , s. 319.

Kirjallisuus

Bogolyubov N.N. , Shirkov D.V. kvanttikentät. - M .: Nauka, 1980. - 320 s.
Pauli W. Relativistinen alkuainehiukkasten teoria. - M .: IL, 1947. - 83 s.
Okun LB Alkuainehiukkasten fysiikka. - M .: Nauka, 1984. - 223 s.
Feynman R. Kvanttielektrodynamiikka. - M . : Mir, 1964. - 219 s.
Sadovsky MV Luennot kvanttikenttäteoriasta. - M. : Computer Research Institute, 2003. - 480 s. - ISBN 5-93972-241-5 .
Chellen G. Alkuainehiukkasten fysiikka. - M .: Nauka, 1966. - 556 s.
Sena L. A. Fysikaalisten suureiden yksiköt ja niiden mitat. - M .: Nauka, 1977. - 336 s.