為什麼天體物理中常用cgs單位制?
天體物理裡面經常使用cgs單位制(似乎在高能天體比較明顯,能量都用erg,長度都用厘米什麼的)是什麼原因?
因為天體物理經常需要處理電磁場和等離子體,比如太陽、吸積盤、ISM之類,而寫方程時(尤其是MHD)用cgs單位制會顯得十分優雅:例如能扔掉公式中難看的和啊,電場和磁場有一樣的量綱啊等等。
另外用四個比較直觀的單位(cm、g、s和開爾文K)表示所有物理量也是個優點,可以很方便地比較電磁場量和力學量。舉個例子,cgs單位制下對磁場做個平方直接就是壓強or能量密度的單位了,同時又約等於磁場壓強or能量密度的數量級,而SI單位制還得除以個多麻煩。做MHD的話經常要心算evaluate一下磁場項的貢獻,這時用cgs就比較方便啦。
另外不用cgs的話怎麼能顯出天文學家的高冷呢?(逃
主要原因是懶
主要是因為可以讓公式看起來簡潔, 我猜大牛們一般都認為單位制什麼的都是很簡單的東西, 屬於幼兒園物理(大霧), 都是一些常數,隨便定義一下, 怎麼省墨水怎麼來。你要別的單位制的話, 按照思路再推一遍就是了。
比如等離子體裡面定義熱速度, 有大牛用的是,這裡是動能, 中間差一個。 為啥這麼干呢, 因為如果把動能定義成的話, 在一些表達式裡面就可以少寫五六個, 那我們就這麼定義吧~, 讓我們這群夾在中間的小嘍嘍很難做人, 很多結論都沒法直接拿來用。
等離子體裡面溫度的定義很統一, 用能量作單位, 能少寫不少, 所以上面熱速度的完全體一般寫成。 然而沒人用erg,做實驗的同學為了方便一般用電子伏, 所以大家也跟著用電子伏, 計算數值的時候一種日了狗的感覺。
不過話說回來用cgs確實讓公式簡潔很多,有的師兄每天要推導4個小時的公式, 一堆簡直是視覺污染。如果要高逼格洗地的話,套用scala他爹的說法這叫 "working hard to make it simple"這樣寫出來的數據才像天文數字啊
應該是高能物理喜歡遵循以前的習慣用CGS單位制吧?
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