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Article #1700

Re: 解りにくい MKSA 単位系となった理由

#1700
From: Kenji Kobayashi
Date: Wed, 29 Jun 2005 18:40
46 lines
3621 bytes
小林@那須です

>そんな難しいことを言っているつもりはありません。e^2/hbar c は電磁場と
>物質のゲージ結合定数ですから、電磁気現象であれば必ず現れます。それがど
>う現れ、たまたま、1/137 である数値がどんな影響を及ぼすかを明確にするた
>め、物理次元が必要というだけです。
感覚的にですが少しは分かる気がします。でもハイ・レベルすぎます。一回のプログラマ
ーの身では guage 変換や QFT などに入り込むのは時間を取られすぎます。これ以上の追
求は止めて起きます。

>アンペアは基本単位ですが、ボルトとかウェーバは、ニュートンやジュールと
>同じく、組み立て単位の個別の名前でしょう。

これは違います。MKSA 単位系では真空の透磁率・誘電率は

 ε0 ≡ 1/(`c^2 4`π 1e-7) coulomb/(volt meter
 μ0 ≡ 4`π 1e-7 weber/(ampere meter)

と定数と一緒に volt/weber 物理単位まで定義しています。MKSA 単位系では volt, 
weber も ampere と同様なアプリオリに与えられる物理単位だとも言えます。

>電磁気にかんする単位系の決定がどのように行われたのか、前から調べようと
>思っていたのですが、まだ調べていません。

本来ならば ampere の物理単位を導入するだけで済むはずなのに、人間側の歴史的都合で
volt の物理次元が ε0 と一緒にが導入されました。その副作用として Maxwell 方程式
の対称性を保つために μ0 定数と weber の物理次元が導入されました。

その歴史的な経緯も下に書きました。教科書では書かれていないことだと自負しています。
少しはお役に立てると思います。御批判願えればとも思います。

http://www.nasuinfo.or.jp/FreeSpace/kenji/sf/ElMgUnit.html

>SI系の電磁気での単位系の選択は ±(ED+BH)/8piがフリーエネルギーで電流を
>制御するのか磁束を制御するのかという考え方に基づいています。要するに熱
>力学なのです。

「電磁エネルギーで電流/電圧を制御する」とか、それを「熱力学に関連付ける」ことは
普通の教科書には書かれていないと思います。できたら、もう少し噛み砕いて説明願えま
すでしょうか。

=============== kVerifier Lab ================
EMAIL NoSpam_kenji@nasuinfo.or.jp
URL http://www.nasuinfo.or.jp/FreeSpace/kenji/
小林憲次
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From: "Kenji Kobayashi" <kenji@nasuinfo.or.jp>
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Subject: Re: 解りにくい MKSA 単位系となった理由
Date: Thu, 30 Jun 2005 03:40:20 +0900
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