Unitat natural: diferència entre les revisions

Igual que qualsevol conjunt d''''unitats bàsiques''' o[[unitat fonamental | unitats fonamentals]], les unitats bàsiques estan constituïdes per una sèrie d'unitats naturals que inclouen la definició dels valors de la [[longitud]], [[massa]], [[temps]], [[temperatura]] i [[càrrega elèctrica]]. Alguns físics no reconeixen la temperatura com una dimensió fonamental d'una magnitud física, ja que simplement expressa l'energia per a un determinat nombre de graus de llibertat d'una partícula, que pot expressar-se en termes d'energia (o massa, longitud i temps). Pràcticament, cada sistema natural d'unitats normalitza la [[constant de Boltzmann]] a ''k''= 1, que es pot pensar com una nova expressió de la definició de la temperatura. A més, alguns físics reconeixen la càrrega elèctrica com una dimensió fonamental separada, encara que pot expressar-se en termes de massa, longitud i temps en un sistema com el sistema de [[CGS]] electroestàtic. Pràcticament, tots els sistemes d'unitats naturals normalitzen la [[permitivitat|permitivitat del buit]] a ε₀=(4π)^-1, que pot considerar-se com una expressió de la definició de la unitat de càrrega.

 

Les constants físiques candidates a ser normalitzades s'escullen de les de la taula següent. Tingueu en compte que només un petit subconjunt de les següents constants poden ser normalitzades en un sistema d'unitats sense contradir-se amb la definició (''ex.'', ''m_e'' i ''m_p'' no poden ser definides totes dues com a unitats de massa en un sol sistema).

 

no poden assumir un valor numèric diferent en canviar el sistema d'unitats usat. Per tant, només es podran normalitzar constants físiques que tinguin dimensions. Ja que &alpha; és un nombre adimensional fixat diferent d'1, no és possible definir un sistema d'unitats naturals que normalitzi '''totes''' les constants físiques que comprèn &alpha;. Cada 3 de 4 constants: ''c'', <math>\hbar</math>, ''e'', o 4&pi;&epsilon;₀, poden ser normalitzades (deixant la resta de constants físiques que assumeixin un valor que sigui una simple funció d'&alpha;, al·ludint a la natura fonamental de la constant d'estructura fina) però no totes 4.

 

{| class="wikitable" align="right" style="margin-left: 1em; background-color: #ffffff"

! Quantitat

{{-}}

 

{| class="wikitable" align="right" style="margin-left: 1em; background-color: #ffffff"

! Quantitat

Això treu la constant de Planck de la definició i el valor que pren en les unitats de Stoney és la recíproca a la [[constant d'estructura fina]], 1/&alpha;. En les unitats de Stoney, un variació concebible en el valor de l'adimensional &alpha; es consideraria deguda a una variació en la constant de Planck.

 

{| class="wikitable" align="right" style="margin-left: 1em; background-color: #ffffff"

! Quantitat

Això treu la [[velocitat de la llum]] de la definició i el valor que pren en les unitats de Schrödinger és la recíproca a la [[constant d'estructura fina]], 1/&alpha;. En les unitats de Schrödinger, una variació concebible del valor de l'adimensional &alpha; seria considerada com una variació de la velocitat de la llum.

 

{| class="wikitable" align="right" style="margin-left: 1em; background-color: #ffffff"

! Quantitat

Això treu la [[velocitat de la llum]] (així com la [[constant de la gravitació]]) de les definicions i el valor que prenen en les unitats atòmiques és el recíproc de la [[constant d'estructura fina]], 1/&alpha;. En les unitats atòmiques, una variació concebible en el valor de l'adimensional &alpha; seria considerada deguda a la variació de la velocitat de la llum.

 

{| class="wikitable" align="right" style="margin-left: 1em; background-color: #ffffff"

! Quantitat

De la mateixa manera que les unitats de Stoney, una variació concebible en el valor de f &alpha; seria considerada deguda a la variació de la constant de Planck.

 

{| class="wikitable" align="right" style="margin-left: 1em; background-color: #ffffff"

! Quantitat

Semblant al '''sistema d'unitats electrònic''', excepte que la [[protó|massa del protó]] es normalitza en comptes de la [[electró|massa de l'electró]]. També una variació concebible en el valor de &alpha; seria considerada deguda a la variació de la constant de Planck.

 

:<math> c = 1 \ </math>

:<math> G = 1 \ </math>

llavors les unitats geometritzades són idèntiques a les [[unitats de Planck]].

 

{| class="wikitable" align="right" style="margin-left: 1em; background-color: #ffffff"

! Quantitat

[http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1986LNP...267..233H&amp;db_key=AST&amp;data_type=HTML&amp;format=&amp;high=439859188922689].

 

El sistema mètric, o sistema internacional d'unitats ([[Sistema Internacional d'Unitats|SI]]) com es coneix ara, no és un sistema natural d'unitats. Històricament, les unitats mètriques no van ser definides en termes de constants de física universal, ni van ser definides de la mateixa manera que algunes constants físiques, de manera que cada una tingués una valor numèric d'exactament 1.