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如果你能通过狭义相对论把秒转换成米,你能把所有的单位都用长度表示吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-06-12 09:24:34

实际上,你可以用长度单位代替时间单位。比如,不是5秒,而是1,498,962,290米。注意,在这些单位中,光速为1。

但是等等,你可以做得更多。你也可以去掉质量的单位。一种方法是利用牛顿的万有引力常数G=6.674×10−11 m3/kg/s2。用米代替秒,得到7.426×10−28米/公斤。也就是说,你也可以去掉千克,用7.426×10−28米代替它。在这些单位中,顺便说一下,牛顿的万有引力常数也是1。

如果你能通过狭义相对论把秒转换成米,你能把所有的单位都用长度表示吗?

等等,你还可以做点别的!让我们看看普朗克常数,或相反,所谓的普朗克常数降低:ℏ= 1.055×10−34 m2kg / s。我们已经知道如何取代公斤和米秒,这使ℏ= 2.613×10−70平方米。如果,不是米,我们使用ℏG / c3−−−−−√= 1.617×10−35米,长度单位?

在这种情况下,所有三个常数有统一的价值:c = G =ℏ= 1。我们去掉了所有的单位。

理论物理学家喜欢用这种方法计算。他们称这种形式主义为“无量纲”,称其单位为“自然单位”。

比如,理论物理学家会告诉你,恒星的史瓦西半径是rs=2M。但这不可能是对的……长度不可能等于质量!也许是rs=2GM ?稍微近一点(至少我们把质量消掉了)但是现在左边是长度右边是长度的立方除以时间的平方。如果写成rs=2GM/c2呢?哈!长度等于长度,所以看起来是对的!这就是这些理论家们所说的“恢复单位”的意思。

一旦你习惯了它,它极大地简化了相对论、量子场论和相关场论的方程的书写,“恢复单位”的过程(几乎)总是明确的,可以在最后完成。
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