基本介紹
- 中文名：洛倫茲-亥維賽單位制
- 外文名：Lorentz–Heaviside units
簡介,量綱,
簡介
洛倫茲-亥維賽單位制（或稱亥維賽-洛倫茲單位制）是一種衍生自厘米-克-秒制的單位系統，主要用於電磁學領域。其得名於荷蘭物理學家亨德里克·洛倫茲與英國數學家奧利弗·亥維賽。與同是衍生自厘米-克-秒制的高斯單位制類似，在使用這種單位制時，電常數ε0及磁常數µ0並不在方程中出現，而是整合於相關的單位中。相對於國際單位制，洛倫茲-亥維賽單位制可以視作調整麥克斯韋方程組，歸一ε0與µ0，轉而在麥克斯韋方程組中使用光速c的結果。
與國際單位制類似，洛倫茲-亥維賽單位制是有理化的，即在方程中不會出現係數4π。這一點與同是衍生自CGS制的高斯單位制不同。正是由於這一單位制是有理化的，其會特別符合量子場論的需求：在該理論所涉及的拉格朗日量中不會出現係數4π。同時，電荷、電磁場依據洛倫茲-亥維賽單位制所得到的定義也會由於係數√4π而發生改變。洛倫茲-亥維賽單位制在弦論這樣計算所涉及的空間維度大於三的情形中特別適用，並且還常用於狹義相對論計算。
量綱
與高斯單位制類似，洛倫茲-亥維賽單位制採用“長度-質量-時間”量綱系統，即其中所有的電磁單位都是導出單位，大小取決於長度、質量以及時間所採用的單位大小。電荷的單位是通過庫倫定律推導的：當採用高斯單位制時，其形式為F=QQ/r2；而當採用洛倫茲-亥維賽單位制時，其單位則變為F=qq/4πr2。與之對應的單位轉換關係為：1 dyn cm2= 1 esu2=4πhlu。因此，洛倫茲-亥維賽單位制下的單位電荷會比高斯單位制中的大√4π倍。
當採用類似於高斯單位制的量綱分析時，即將ε與μ納入單位考量，我們就可以得到國際單位制與洛倫茲-亥維賽單位制之間的換算關係。
由於洛倫茲-亥維賽單位制中電學單位與磁學單位是分離的，則當電學量與磁學量出現於同一方程，就需引入一個常數來構建兩者之間聯繫。與高斯單位制類似，在洛倫茲-亥維賽單位制中，這個常數就是電磁場的傳播速度c。
