یکاهای طبیعی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

یکاهای طبیعی (به انگلیسی: natural units) یکاهای فیزیکی اندازه‌گیری اند که برپایهٔ ثابت‌های جهانی قرار دارند. به این معنی که یکاها به گونه‌ای تنظیم می‌شوند که اندازه عددی یک یا چند ثابت بنیادی طبیعت برابر با عدد یک بشود. این کار بیشتر برای ساده شدن محاسبات و قابلیت مقایسه کمیت‌های مختلف انجام می‌شود. برخی بر این باورند که برای برقراری ارتباط با موجودات فرازمینی تنها ابزاری که در اختیار بشر است استفاده از ثابت‌های بنیادی طبیعت و سیستم یکاهای طبیعی می‌باشد. برای نمونه بار یک الکترون e یک یکای طبیعی برای بار الکتریکی است؛ یا سرعت نور c یکای طبیعی اندازه‌گیری سرعت است.

انواع یکاهای طبیعی[ویرایش]

دستگاه یکاهای پلانک[ویرایش]

در این دستگاه پنج ثابت بنیادی طبیعت برابر یک قرار داده ‌می‌شوند. این ثابت‌ها عبارت‌اند از:

دستگاه یکاهای اتمی[ویرایش]

دستگاه یکاهای طبیعی در ذرات بنیادی[ویرایش]

نامزدهای قرار گیری در جدول یکاهای طبیعی[ویرایش]

ثابت‌های فیزیکی که می‌توانند به عنوان یکای طبیعی کاربرد داشته باشند از جدول زیر انتخاب می‌شوند. توجه داشته باشید که تنها مقدار کوچکتر می‌تواند به عنوان یکا برگزیده شود. برای نمونه جرم الکترون me و جرم پروتون mp هر دو نمی‌توانند با هم به عنوان یکای جرم برگزیده شوند.

ثابت نماد بُعد
سرعت نور  \displaystyle { c } = \frac{1}{\sqrt{\mu_0 \epsilon_0}} \ L T−1
ثابت تراوایی خلاء  \displaystyle \mu_0 = \frac{1}{\epsilon_0 c^2} \ Q−2 M L
ثابت گذردهی خلأ  \displaystyle \epsilon_0 = \frac{1}{\mu_0 c^2} \ Q2 M−1 L−3 T2
ثابت کولن  \displaystyle k_\mathrm{e} = \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} = \frac{\mu_0 c^2}{4 \pi} \ Q−2 M L3 T−2
ویژگی‌های امپدانس فضای آزاد  \displaystyle Z_0 = \mu_0 c = \frac{1}{\epsilon_0 c} \ Q−2 M L2 T−1
ثابت گرانش  { G } \ M−1 L3 T−2
ثابت پلانک (reduced)  \hbar = \frac{h}{2 \pi} M L2 T−1
ثابت بولتزمن  { k_B } \ M L2 T−2 Θ−1
بار الکترون  { e } \ Q
الکترون  { m_e } \ M
پروتون  { m_p } \ M

منابع[ویرایش]

  • ویکی پدیای انگلیسی