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【量子化廣相:科普派的量綱和自然黨委制】
送交者: 職老 2016年07月19日20:32:26 於 [茗香茶語] 發送悄悄話
俺們知道,雖然在數學中,派是沒有量綱的,用來計算園球的面積,但因為派同時又是角動量的單位,因為成為坐標,從而可以賦予所謂的物理學實際意義的量綱。 最為簡單的是根據園面積=派乘以R^2,如果把光子所攜帶的能量用光速來表示的半徑,而光子質量等於派 E=派×C^2 與愛因斯塔的智能方程不同,這裡建立的是光子的靜止質量與光速的直接關係,而且只適應於光子。 這時,派的量綱就是質量的單位KG了,也就是說,只有光子的質量可以用派來表示,質量派的量綱是KG 當然,如果我們定義光速=1,那麼光攜帶的能量派的量綱就是:kg/(m/s)^2了 那麼除了一維度和二維度的派以外,還有沒有其他的派了呢? 這個就是與靜止質量和其引力光子有關的的重力派了 按照前兩天俺寫的方程,同時參照球的體積:V= 4/3 pai×R^3  3/4 h/G*pai=m0*C^2 就是俺前兩天計算光子的靜止質量和其重力場關係的由來 這時,重力派的量綱就是:KG*(M/S)^3了 光子作為一種特殊的電磁波,有其固定的頻率範圍,其他頻率的電磁波仍然是波且運動速度與光相同,但卻不是有靜止質量的粒子,唯獨光是。而且靜止光子的DECAY,靜止光子的質量是否能生成宇宙的背景輻射的一部分,或者至少是無線電波的來源,不得而知。  

據說。7.6赫茲是光潑的底限


-------------維基 大家可以自己狗狗“自然單位”

在物理學裏,自然單位制(natural unit)是一種建立於基礎物理常數的計量單位制度。例如,電荷的自然單位是單位電荷  、速度的自然單位是光速  ,都是基礎物理常數。純自然單位制必定會在其定義中,將某些基礎物理常數歸一化,即將這些常數的數值規定為整數1。自然單位制的主要目標,是將出現於物理定律的代數表達式精緻地簡化,或者,將一些描述基本粒子屬性的物理量歸一化。物理學者認為這些物理量應該相當常定。但是,任何物理實驗必需操作與完成於物理宇宙內部,所以,很難找到比物理常數更常定的物理量。假設某物理常數是單位制的基本單位或衍生單位,則不能用這單位制來測量這物理常數的數值變化,所以通常只能夠研究無量綱的物理常數的數值變化,否則必需另外選擇一種單位制來研究這物理常數的數值變化,而這另外選擇的單位制不能以這物理常數為基本單位或衍生單位[1]。自然單位制之所謂「自然」,是因為其定義乃基於自然屬性,而不是基於人為操作。舉例而言,普朗克單位制時常會被直接地指稱為自然單位制。事實上,很多種單位制都可以稱為自然單位制,普朗克單位制只不過是最為學術界熟知的一種自然單位制。普朗克單位制可以被視為一種獨特的單位制,因為這單位制不是基於任何物質或粒子的屬性,而是純粹從自由空間的屬性推導出來的。如同其它種單位制,任何自然單位制的基本單位,必會包括長度、質量、時間、溫度與電荷的定義與數值。有些物理學者不認為溫度是物理常數,因為溫度表達為粒子的能量每自由度,這可以以能量(或質量、長度、時間)來表達。雖然如此,幾乎每一種自然單位制都會將波茲曼常數歸一化: 。這可以簡單地視為一種溫度定義方法。在國際單位制內,電量是用一種特別的基本量綱來計量。但在自然單位制內,電量則是以質量、長度、時間的機械單位來表達。這與厘米-克-秒制雷同。自然單位制又可分為兩類,「有理化單位制」與「非理化單位制」[2][3]。在有理化單位制內,例如,勞侖茲-黑維塞單位制(Lorentz-Heaviside units),馬克士威方程組裏沒有因子  ,但是,庫侖定律和必歐-沙伐定律的方程式裏,都含有因子  ;而在非理化單位制內,例如,高斯單位制,則完全相反,馬克士威方程組裏含有因子  ,但是,庫侖定律和必歐-沙伐定律的方程式裏,都沒有因子  。標記與使用方法[編輯]自然單位制最常見的定義法是規定某物理常數的數值為1。例如,很多自然單位制會定義光速  。假設速度  是光速的一半,則從方程式  與  ,可以得到方程式  。這方程式的含意為,採用自然單位制,測量得到的速度  的數值為  ,或速度  是自然單位制的單位速度的一半。方程式  可以被代入任意方程式。例如,愛因斯坦方程式  可以重寫為採用自然單位制的  。這方程式的意思為,粒子的靜能量,採用自然單位制的能量單位,等於粒子的靜質量,採用自然單位制的質量單位。優點與缺點分析[編輯]與國際單位制或其它單位制比較,自然單位制有優點,也有缺點:簡化方程式:藉著規定基礎物理常數為1,含有這些常數的方程式會顯得更為簡潔,大多時候會更容易了解。例如,在狹義相對論裏,能量與動量的關係式  似乎相當冗長,而  顯得簡單多了。物理詮釋:自然單位制已經自動具備了量綱分析功能。例如,在普朗克單位制的定義中,已經囊括了量子力學和廣義相對論的一些性質。大約在普朗克長度的尺度,量子重力效應絕非湊巧地會開始變得重要。同樣地,在設計原子單位制時,已經考慮到電子的質量與電量。因此,描述氫原子電子軌域的波耳半徑理所當然地成為原子單位制的長度單位。不需原器:「原器」(prototype)是一種用來定義單位的真實物體,例如國際千克原器(International Prototype Kilogram)是一塊存放於法國國際計量局的鉑銥合金圓柱體,其質量定義為1公斤。依賴原器有很多缺點:不可能實際複製出完全一樣的原器,真實物體會遭受腐蝕損壞,核對質量必需親自到法國跑一趟。自然單位制不需要參照到原器,自然就不會被這些缺點拖累。計量精密度較低:當初設計國際單位制時,一個主要目標是能夠適用於精密測量。例如,因為這躍遷頻率可以用原子鐘科技來精密複製,時間單位秒是使用銫原子的原子躍遷頻率來定義。自然單位制通常不是基於可以在實驗室精密複製的物理量。所以,自然單位制的基本單位所具有的精密位數會低於國際單位制。例如,普朗克單位制所使用的重力常數  ,在實驗室裏只能測量至4個有效數字。意義過於喚y:設想採用普朗克單位制的方程式  。假若  代表長度,則這方程式的含意是  ;可是假若  代表質量,則這方程式的含意是  。所以,假若變數  缺乏明確定義,則這方程式很有可能被誤解。明顯不同地,採用國際單位制,對於方程式  ,假若  代表長度,則這方程式的含意是  ;假若  代表質量,則這方程式的含意是  。從另一個角度來看,物理學者有時候會故意利用到這喚y性質。這時,自然單位制顯得特別有用。例如,在狹義相對論裏,時間與空間的關係非常密切,假若,能夠不區分某變數所代表的是時間還是空間,或者,使用同一個向量變數就可以一起代表時間與空間,這添加的功能會帶給理論學者很大的便利。只有具有量綱的物理常數才可以被選為基本單位,才可以被歸一化。無量綱的物理常數的數值不會因為單位系統的不同而改變。例如,精細結構常數  不具有量綱: 。由於  的數值不等於1,自然單位制絕不能將  的表達式內的四個物理常數  、  、 、 都歸一化。最多只能將其中三個物理常數歸一化。剩下的物理常數的數值必需規定為能夠使得  。普朗克單位制 。 。普朗克單位制是一種獨特的自然單位制,因為普朗克單位制不是以任何原器、物體、或甚至基本粒子定義。普朗克單位制只以物理定律的基本結構參數為歸一化對向。 、 涉及廣義相對論的時空結構。 捕捉了,在量子力學裏,能量與頻率之間的關係。這些細節使得普朗克單位制特別有用與常見於量子重力理論或弦理論的研究。有些學者認為普朗克單位制比其它自然單位制更為自然。例如,有些其它自然單位制使用電子質量為基本單位。但是電子只是許多種已知具有質量的基本粒子之一。這些粒子的質量都不一樣。在基礎物理學裏,並沒有任何絕對因素,促使選擇電子質量為基本單位,而不選擇其它粒子質量。物理量/符號普朗克史東納原子 (哈特里)自然單位制 (可理化)量子色動力學真空光速 電常數 磁常數 自由空間阻抗


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