Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
32
2.Podstawowepojęcia
nostekSIrozwiązujeproblemdużychwykładników,jednakwygodniejjestpraco-
waćzukłademjednostek,któryodpoczątkuodzwierciedlanaturalnąskalędługości
iczasuspotykanąwfizycecząstekelementarnych.
201010Jednostkinaturalne
Systemjednostekużywanywfizycecząstekelementarnychjestznanyjakojednostki
naturalne.Opierasięnapodstawowychstałychmechanikikwantowejiszczegól-
nejteoriiwzględności.Wukładziejednosteknaturalnychwielkości[kg,m,s]są
zastąpioneprzez[ħ,c,GeV],gdzieħ=1,055·10-34Jsjestjednostkądziałania
mechanikikwantowej,c=2,998·108ms-1jestprędkościąświatławpróżni,nato-
miast1GeV=109eV=1,602·10-10J,cojestbardzoprzybliżonąenergiąmasy
spoczynkowejprotonu.Wtabeli2.1wymienionezostałyjednostkistosowanedla
szeregupowszechniespotykanychwielkości,wyrażonezarównow[kg,m,s],jak
i[ħ,c,GeV],gdzieichprzeliczeniemożnauzyskaćzanalizywymiarowej.Jed-
nostkinaturalnezapewniajądobrzeumotywowanąpodstawędowyrażaniawielko-
ściwfizycecząstekelementarnychimożnajeuprościćprzyjmując
h=c=1.
WtensposóbwszystkiewielkościsąwyrażanewpotęgachGeV
,jakpokazano
wostatniejprawejkolumnietabeli2.1.Przyjęcieħ=c=1matęzaletę,żeupraszcza
wyrażeniaalgebraiczne,ponieważniemajużpotrzebystosowania(prawdopodob-
niedużych)potęgħorazc.Naprzykład,relacjaenergiiipęduEinsteina
E2=p2c2+m2c4przyjmujepostaćE2=p2+m2.
Tabela2010ZwiązekmiędzyjednostkamiSIajednostkaminaturalnymi
Energia
Pęd
Masa
Czas
Długość
Powierzchnia
Wielkość
kgm2s-2
[kg,m,s]
kgms-1
m2
kg
m
s
[ħ,c,GeV]
(GeV/ħc)-1
(GeV/ħc)-2
(GeV/ħ)-1
GeV/c2
GeV/c
GeV
ħ=c=1
GeV-1
GeV-1
GeV-2
GeV
GeV
GeV
Napierwszyrzutokamożesięwydawać,żeprzyjęcieħ=c=1doprowadzado
utratyinformacji.Jednakczynnikiħorazcniezniknęłypoprostuinadalsąobecne
wwymiarachilościowych.KonwersjazpowrotemdojednostekukładuSIjestpo
prostukwestiąponownegowprowadzenianiezbędnychbrakującychczynnikówħ
