Natural units

定义 Definition

natural units：自然单位制；在物理学中选取若干基本常数（常见如 \(c\)、\(\hbar\)、\(k_B\)、\(G\)）令其数值取 1，从而简化公式与量纲计算。（也常特指“把 \(c=1\)、\(\hbar=1\)”等的约定。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈnætʃ(ə)rəl ˈjuːnɪts/

例句 Examples

In natural units, the speed of light is set to 1.
在自然单位制中，光速被设为 1。

Using natural units, the equation becomes simpler because factors of \(c\) and \(\hbar\) disappear.
使用自然单位制后，由于 \(c\) 和 \(\hbar\) 的因子“消失”，方程会变得更简洁。

词源 Etymology

natural 源自拉丁语 natura（“自然、天性”），units 来自拉丁语 unitas（“一致、单一”）。组合成 natural units 时，含义并非“天然的单位”，而是指“以自然界的基本常数为基准、使公式最简的单位约定”，在理论物理（尤其相对论、量子场论、宇宙学）里非常常见。

相关词 Related Words

• Planck Units
• Geometrized Units
• Atomic Units
• Natural Constant
• Dimensionless
• Normalization
• Unit System
• Reduced Planck Constant

文学与名著中的使用 Literary Works

• Gravitation（Misner, Thorne & Wheeler）：讨论广义相对论时常采用 \(c=G=1\) 等自然单位制以简化推导。
• The Road to Reality（Roger Penrose）：在阐述基础物理与量纲分析时多处提到使用 natural units。
• A First Course in General Relativity（Bernard Schutz）：教学性地引入自然单位制来简化时空与能量单位的换算。
• Quantum Field Theory in a Nutshell（A. Zee）：量子场论计算中常以 \(\hbar=c=1\) 的 natural units 书写公式。