Физическая энциклопедия

ЕСТЕСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ


системы, в к-рых за основные ед. приняты фундам. физические константы, такие, напр., как гравитац. постоянная G, скорость света в вакууме с, постоянная Планка h, постоянная Больцмана k, число Авогадро NА, заряд эл-на е, масса покоя эл-на me. Размер основных ед. в Е. с. е. определяется явлениями природы; этим естеств. системы принципиально отличаются от др. систем ед., в к-рых выбор ед. обусловлен требованиями практики измерений. По идее нем. физика М. Планка, впервые (1906) предложившего Е. с. е. с основными ед. h, с, G, k, она была бы независима от земных условий и пригодна для любых времён и мест Вселенной. Предложен целый ряд других Е. с. е. (Льюиса Хартри, Дирака и др.). Для Е. с. е. характерны чрезвычайно малые ед. длины, массы и времени (напр., в системе Планка соотв. 4,03•10-35 м, 5,42X10-8 кг и 1,34•10-43 с) и, наоборот, громадные размеры ед. темп-ры (3,63X1032 К). Вследствие этого Е. с. е. неудобны для практич. измерений; кроме того, точность воспроизведения ед. на неск. порядков ниже, чем основных ед. Междунар. системы (СИ). Однако в теор. физике применение Е. с. е. позволяет упростить уравнения и даёт некоторые др. преимущества (напр., Хартри система единиц позволяет упростить запись уравнений квантовой механики).

Физический энциклопедический словарь.— М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.

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 Больцманаk,число АвогадроNAи 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. ; она названа в честь М. Планка (М. Planck), к-рый впервыеуказал на возможность построения такой системы в 1899 (до введенияПланка постоянной,вместо неё Планк вводил постоянную Вина b,к-рая, как впоследствии было установлено, выражается через h иk: 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 теориичёрных дыри теории ранней Вселенной. комптоновская длина волны-0, различная для разных элементарных частиц, задаётся массойМчастицы:В теории тяготения масштаб длины определяется гравитац. радиусомrg=2GM/c2,также связанным с массойМ.В планковской системе единиц за единицу длиныLpберётся ср. геометрическое -0иrg

к-рое не зависит от масс. Др. способ введения Е. с. е. состоит в определении планковской единицы массыМриз условия где левая часть представляет собой гравитац. аналогтонкой структуры постоянной.
Ниже приведена таблица значений единиц планковской системы в единицах СИ:

Иногда через фундам. постоянные выражают единицу заряда Qp=(hc)1/2= l,8756.10-8Кл 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 теорииэлектрослабого взаимодействияиспользуется система, в к-рой единица длиныLFопределяется, исходя из константы Ферми (константы слабого четырёхфермионного взаимодействия, см.Слабое взаимодействие),в обычных для физики высоких энергий единицах:Единица энергии в ней равна В моделивеликого объединения(ВО) вводится система, точные масштабы единиц к-рой пока не определены. Оценка масштаба единиц такой системы:

отражает иерархию масштабов в совр. эволюц. модели Вселенной. 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. Лит.: Бете Г., Солпитер Э., Квантовая механика атомов с одним и двумя электронами, пер. с англ., М., I960.Я. А. Смородинский.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.


  1. естественные системы единиц—ЕСТЕСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ системы единиц iв крых за основные единицы приняты фундаментальные физические постоянные iтакие напр. как гравитационная постоянная G скорост...Большая советская энциклопедия
  2. естественные системы единиц—ЕСТЕСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ системы единиц iв крых за основные единицы приняты фундаментальные физические постоянные iтакие напр. как гравитационная постоянная G скорост...Большая советская энциклопедия
  3. естественные системы единиц—системы единиц См. Система единиц в которых за основные единицы приняты фундаментальные Физические постоянные такие например как гравитационная постоянная Gem скорость с...Большая Советская энциклопедия II
  4. естественные системы единиц—системы единиц См. Система единиц в которых за основные единицы приняты фундаментальные Физические постоянные такие например как гравитационная постоянная Gem скорость с...Большая Советская энциклопедия II
  5. естественные системы единиц—системы единицi в крых в качестве осн. единиц приняты фундаментальные фиэ. постоянные. Наиболее известными Е. с. е. являются системы М. Планка и Д. Хартри. В Е. с. е. Пла...Большой энциклопедический политехнический словарь
  6. естественные системы единиц—ЕСТЕСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ системы единиц в которых за основные единицы приняты фундаментальные физические постоянные напр. скорость света Планка постоянная и др. Примен...Большой энциклопедический словарь III
  7. естественные системы единиц—ЕСТЕСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ системы единиц в которых за основные единицы приняты фундаментальные физические постоянные напр. скорость света Планка постоянная и др. Приме...Большой Энциклопедический словарь V
  8. естественные системы единиц—системы единиц в крых за осн. единицы приняты фундам физ. постоянные напр. скорость света постоянная Планка. Применение Е. с. е. часто позволяет упростить запись урний те...Естествознание. Энциклопедический словарь
  9. естественные системы единиц—ЕСТЕСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ системы единиц в которых за основные единицы приняты фундаментальные физические постоянные напр. скорость света Планка постоянная и др. Примен...Современный энциклопедический словарь
  10. естественные системы единиц—ЕСТЕСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ системы единиц в которых за основные единицы приняты фундаментальные физические постоянные напр. скорость света Планка постоянная и др. Приме...Энциклопедический словарь естествознания