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2007-11-1

cgs制与国际单位制的转换

归档于: 基础科学, 数理科学 @ 10:19 pm

也许现在除了天文界和电磁学界,普遍使用cgs制(厘米·克·秒)的领域已经是少而又少。不过既然身处这个少数派的圈子,免不了经常和cgs制与国际单位制转换打交道。尤其“可恶”的是,本科期间所学的基础课基本采用国际单位制,而研究生期间的专业课程则通通采用cgs制。对于时间、质量与长度量还好办,不清楚的话就自己推导一下,也并不复杂。但由于定义不同,用于电磁问题却是比较麻烦,总结总结吧。

两种单位制的转换关系表如下:

再补充一个,是电量单位1 esu = 3.3356×10-10 C,定义为粒子间距1厘米,受力1达因对应的电量。

国际单位制比较清楚,7个基本单位是米(长度)、千克(质量)、秒(时间)、安培(电流)、开尔文(温度)、摩尔(物质的量)和坎德拉(光强),其他单位都可以看作是上述7个单位的组合。cgs制在力学方面也没什么好说的,对电磁学单位的定义则要追溯到19世纪的英国,是以真空介电常量为电量单位,并以真空磁导率为1,由此分别导出静电单位制和高斯制。也正因为定义的不同,电磁相关量(如磁场、磁化强度、电导率……)的表达式中,国际单位制要比cgs制多一个系数。

关于天文界为什么沿用cgs制而不改用国际单位制,当年是有过讨论的,据说是普遍认为单位制的改变没有什么实质性的意义,而且一旦启用新制,不知道有多少教科书要重写,因此索性维持原来的习惯。可是其他领域却是照改不误,初学者往往被单位转换搞晕。如果情况真的是这样,可真是爽了老一辈,却苦了新人啊……

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