Grundsätzliche Einheit

Eine Reihe grundsätzlicher Einheiten ist eine Reihe von Einheiten für physische Mengen, von denen jede andere Einheit erzeugt werden kann.

Auf der Sprache des Maßes sind Mengen quantitativ bestimmbare Aspekte der Welt, wie Zeit, Entfernung, Geschwindigkeit, Masse, Schwung, Energie und Gewicht, und Einheiten werden verwendet, um ihr Maß zu beschreiben. Viele dieser Mengen sind mit einander nach verschiedenen physischen Gesetzen verbunden, und infolgedessen können die Einheiten von einigen der Mengen als Produkte (oder Verhältnisse) Mächte anderer Einheiten ausgedrückt werden (z.B, Schwung ist Massenzeitgeschwindigkeit, und Geschwindigkeit wird in der Entfernung gemessen, die durch die Zeit geteilt ist). Diese Beziehungen werden in der dimensionalen Analyse besprochen. Diejenigen, die nicht so ausgedrückt werden können, können als "grundsätzlich" in diesem Sinn betrachtet werden.

Es gibt andere Beziehungen zwischen physischen Mengen, die mittels grundsätzlicher Konstanten ausgedrückt werden können, und einigermaßen es eine willkürliche Entscheidung ist, ob man die grundsätzliche Konstante als eine Menge mit Dimensionen behält oder einfach es als Einheit oder eine feste ohne Dimension Zahl zu definieren, und die Anzahl von grundsätzlichen Konstanten durch eine zu vermindern.

Zum Beispiel sind Zeit und Entfernung mit einander durch die Geschwindigkeit des Lichtes, c verbunden, der eine grundsätzliche Konstante ist. Es ist möglich, diese Beziehung zu verwenden, um entweder die grundsätzliche Einheit der Zeit oder diese der Entfernung zu beseitigen. Ähnliche Rücksichten gelten für die Konstante von Planck, h, der Energie (mit Dimensionen der Masse, Länge und Zeit) zur Frequenz (Dimensionen der Zeit) verbindet. In der theoretischen Physik ist es üblich, um solche Einheiten (natürliche Einheiten) in der c = 1 und = 1 zu verwenden.

Ein bisschen verschiedene Rücksichten gelten für den so genannten permittivity des freien Raums, der historisch als eine getrennte physische Konstante in einigen Systemen des Maßes, aber nicht in anderen betrachtet worden ist.

Im SI-System gibt es sieben grundsätzliche Einheiten: Kilogramm, Meter, candela, zweitens, Ampere, kelvin, und Maulwurf.

In der Theorie würde ein System von grundsätzlichen Mengen (oder manchmal grundsätzlichen Dimensionen) solch sein, dass jede andere physische Menge (oder Dimension der physischen Menge) von ihnen erzeugt werden kann.

  • Man konnte irgendwelche zwei des Meters, Kilogramms und zweit beseitigen, indem man c und h zur Einheit oder zu einer festen ohne Dimension Zahl untergegangen ist.
  • Man konnte dann das Ampere beseitigen, entweder indem man den permittivity des freien Raums auf eine feste ohne Dimension Zahl gesetzt hat, oder indem man die elektronische Anklage auf solch eine Zahl gesetzt hat.
  • Man konnte den Maulwurf als eine grundsätzliche Einheit bezüglich der Zahl von Avogadro ähnlich beseitigen.
  • Man konnte den kelvin beseitigen, weil es behauptet werden kann, dass Temperatur einfach die Energie pro Partikel pro Grad der Freiheit ausdrückt, die in Bezug auf die Energie (oder Masse, Länge, und Zeit) ausgedrückt werden kann. Eine andere Weise, das zu sagen, besteht darin, dass die Konstante von Boltzmann als eine feste ohne Dimension Zahl ausgedrückt werden konnte.
  • Ähnlich konnte man den candela beseitigen, weil das in Bezug auf andere physische Mengen definiert wird.
  • Das verlässt gerade eine grundsätzliche Dimension und eine grundsätzliche Einheit, aber wir haben noch viele grundsätzliche Konstanten übrig, um das auch zu beseitigen - zum Beispiel konnte man G, die Gravitationskonstante, oder M (e), die Elektronrest-Masse verwenden.

Eine weit verwendete Wahl ist die so genannten Einheiten von Planck, die durch das Setzen = c = G = 1 definiert werden.

Das verlässt jede physische Menge ausgedrückt einfach als eine ohne Dimension Zahl, so ist es nicht überraschend, dass es auch Physiker gibt, die auf der wirklichen Existenz von unvereinbaren grundsätzlichen Mengen in Zweifel gezogen haben.

Siehe auch


Unveränderlicher Faraday / Monarchism
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