Otevřít hlavní menu

Změny

m
Opravení uvozovek na české
Každá soustava přirozených jednotek se zavádí jako [[fyzikální veličina#Soustavy fyzikálních veličin a jednotek|koherentní]], aby se výhoda přirozenosti projevila i u vztahů pro všechny odvozené veličiny. Většina přirozených soustav je úplných (tj. umožňujících pomocí základních veličin odvodit celý rozsah veličin používaných ve fyzice); jako [[fyzikální veličina#Soustavy fyzikálních veličin a jednotek|základní veličiny]] se v nich zpravidla volí pět nejobecnějších [[fyzikální veličina|veličin]]: [[hmotnost]], [[délka]], [[čas]], [[elektrický náboj]] a [[teplota]].
Pozn.: [[Látkové množství]], které má v [[Soustava SI|SI]] vlastní základní jednotku, lze zavést jako bezrozměrnou veličinu (jedná se o počet). [[Fotometrické veličiny]] jsou závislé na schopnosti lidského oka vnímat elektromagnetické záření a jsou proto "nepřirozené"„nepřirozené“; jejich přirozeným protějškem jsou [[radiometrické veličiny]], které novou základní jednotku nepotřebují.
 
== Normalizované konstanty ==
 
[[Fyzikální veličina#Vztahy mezi veličinami|Racionalizace]] je také důvodem variantních voleb u '''gravitační konstanty''' a u '''permitivity vakua'''. Důsledné racionalizaci odpovídají jednotkové hodnoty <math>4\pi G\,</math> a <math>\varepsilon_0\,</math>, částečné racionalizaci použité např. v [[soustava SI|SI]] jednotkové hodnoty <math>G\,</math> a <math>\varepsilon_0\,</math>, neracionalizovanému případu (např. [[soustava CGS]]) jednotkové hodnoty <math>G\,</math> a <math>4\pi \varepsilon_0\,</math> (resp. její převrácené hodnoty). Volba normalizovaných konstant tak často závisí na zvyklostech (používané soustavě jednotek) v dané zemi.
Jak připomíná Barrow,<ref>Barrow, John D.: ''The Constants of Nature; From Alpha to Omega - The Numbers that Encode the Deepest Secrets of the Universe''. Pantheon Books, 2002. ISBN 0-375-42221-8.</ref> faktory se sudým násobkem <math>\pi \,</math> mají původ v geometrických symetriích prostorových vztahů materiálních objektů ve třírozměrném prostoru, pro hypotetické vesmíry s jiným počtem dimenzí by tyto faktory byly odlišné. I z tohoto důvodu se racionalizované soustavy jednotek jeví jako "univerzálnější"„univerzálnější“.
 
V rovnicích teorie gravitačního pole se navíc vyskytuje dodatečný faktor 2, který je důsledkem toho, že charakter gravitačního pole odpovídá [[spin]]u 2 (na rozdíl od jednotkového spinu fotonu u elektromagnetického pole). Projevuje se např. u [[rovnice gravitodynamiky|rovnic gravitodynamiky]]. Ve známých [[Obecná teorie relativity#Einsteinovy rovnice gravitačního pole|Einsteinových rovnicích obecné teorie relativity]] tak vystupuje výraz <math>8\pi G\,</math>. Tato hodnota je proto často volena za normalizovanou konstantu v přirozených soustavách používaných v obecné teorii relativity (např. tzv. redukovaná Planckova soustava jednotek).
Planckovy jednotky jsou voleny pouze na základě nejobecnějších fyzikálních vlastností [[hmota|hmoty]] a [[časoprostor]]u a nezávisí na žádném konkrétním objektu ([[látka|látce]], [[elementární částice|elementární částici]] apod.), který bychom zvolili jako významný. V tomto smyslu tvoří nejpřirozenější soustavu jednotek vzhledem k přírodním zákonům.
 
Myšlenku této [[přirozená soustava jednotek|přirozené soustavy jednotek]] založené na univerzálních konstantách poprvé naznačil [[Max Planck]] v květnu [[1899]] ve svém referátu "Über„Über irreversible Strahlungsvorgänge"Strahlungsvorgänge“ pro Královskou [[Prusko]]u akademii věd<ref>http://bibliothek.bbaw.de/bibliothek-digital/digitalequellen/schriften/anzeige/index_html?band=10-sitz/1899-1&seite:int=493</ref> a proto nese jeho jméno.
 
=== Základní Planckovy jednotky ===
:<math>\tilde{q}_\mathrm{P}\,</math> = 3,302&nbsp;268&nbsp;662&nbsp;93(38) <math>e\,</math>.<ref name="CODATA" />
 
Soustava je vzhledem k důsledné racionalizaci považována za "nejpřirozenější"„nejpřirozenější“ variantu, neboť respektuje ve fyzikálních vztazích i geometrické symetrie prostorových vztahů materiálních objektů.
 
=== Redukované Planckovy jednotky ===
Stoneyova soustava se v současnosti prakticky nepoužívá, je zmiňována pouze v souvislosti s úvahami o proměnnosti konstanty jemné struktury.<ref name="Duff">Duff M.J.: Comment on time-variation of fundamental constants http://www.arxiv.org/abs/hep-th/0208093</ref>
 
== "Schrödingerova"„Schrödingerova“ soustava jednotek ==
 
{| class="wikitable" align="left" style="margin-right: 1em; background-color: #ffffff"
Tato soustava se v současnosti prakticky nepoužívá, je zmiňována pouze v souvislosti s úvahami o proměnnosti rychlosti světla ve vakuu a konstanty jemné struktury.<ref name="Duff" />
 
== Hartreeova ("Bohrova"„Bohrova“) soustava atomových jednotek ==
 
{| class="wikitable" align="left" style="margin-right: 1em; background-color: #ffffff"
:<math>\left \{m_\mathrm{e}\right \} = \left \{\hbar\right \} = \left \{e\right \} = \left \{{1\over4\pi\varepsilon_0}\right \} = \left \{k\right \} = 1 \ </math>.
 
Oproti předchozím soustavám se může jevit jako méně "přirozená"„přirozená“, protože vedle univerzálních konstant používá i vlastnost konkrétního hmotného objektu - hmotnost elektronu (namísto gravitační konstanty).
 
Tuto soustavu poprvé navrhl Douglas Hartree jako přirozenou soustavu pro atomovou fyziku, neboť umožňuje podstatné zjednodušení vztahů pro atom vodíku. Někdy bývá označována jako soustava Bohrova, poprvé toto označení použil Duff.<ref name="Duff" />
Tato soustava má své opodstatnění v atomové fyzice, kde mají konkrétní interpretaci některé základní a odvozené jednotky. Jednotka délky je např. rovna Bohrovu poloměru atomu <math>a_0 = 4 \pi \varepsilon_0\hbar^2/m_\mathrm{e} e^2 \,</math>, jednotky hmotnosti a náboje jsou hmotností a nábojem (v absolutní hodnotě) elektronu, jednotka energie je rovna energii elektronu v 1s orbitu atomu vodíku (nazývá se též Hartreeova energie a značí <math>E_\mathrm{H} \,</math>).
 
== "Diracova"„Diracova“ elektronická soustava jednotek ==
 
{| class="wikitable" align="left" style="margin-right: 1em; background-color: #ffffff"
245

editací