Sistem geometriziranih enot tudi geometrijski sistem enot je sistem enot, ki ga prištevamo knaravnim enotam. Geometriziran sistem enot je določen tako, da lahko vse fizikalne količine določimo z geometrijskimi količinami kot so površina, dolžina, brezrazsežnostna števila in odseki krivulj. Sistem je definiran na osnovi dvehfizikalnih konstant, ki ju normaliziramo tako, da imajo vrednost enako 1.
Ti konstanti sta:
Časovni interval je v geometriziranem sistemu enot določen z enoto za dolžino (meter). To je z razdaljo, ki jo svetloba naredi v tem časovnem intervalu. Najbolj pogosto uporabljena enota za dolžino jesvetlobna sekunda, ki je enaka poti, ki jo opravi svetloba v 1sekundi (podobno je določeno tudisvetlobno leto, ki je tudi enota za razdaljo). Svetlobna sekunda se uporablja vposebni insplošni teoriji relativnosti. To je v skladu s posebno teorijo ralativnosti, ki obravnava razdaljo in čas na enak način.
Geometrizirani sistem enot ni popolnoma enolično določen. Kot normalizirano vrednost (enako 1) lahko dodatno uporabimo tudi:
V geometriziranem sistemu enot postane veliko obrazcev za fizikalne količine enostavnejših, ker odpadejo konstante. Značilen primer poenostavitve jeSchwarzschildov polmer, ki z uporabo geometriziranega sistema enot dobi enostavnješo obliko
kjer je
Če postavimo tudi reduciranoPlanckovo konstanto enako 1 (, oznaka), dobimoPlanckov sistem enot.
Pretvarjanje iz geometriziranega sistema enot vsistem SI se izvaja z množenjem z določenim množiteljem. Običajno so rezultati meritev podani v sistemu eno SI. Zaradi tega je pogosto potrebno pretvarjanje iz enega sistema enot v drugega.Primer: Če hočemo pretvoriti maso, ki se vsistemu SI izraža v kilogramih, v maso, ki se v geometriziranem sistemu enot izraža v metrih, moramo vrednost v sistemu SI pomnožiti s faktorjem. Primer:Sonce ima maso okoli 2,0 x 1030 kg, to pa je v enotah sistema SI približno 1,5 km (faktor za pretvarjanje je 7,43 x 10-28). Podobno pretvarjamo tudi ostale enote.
V nekaterih primerih pa pretvorba ni možna, ker v geometriziranem sistemu enot postane enota za fizikalno količinobrezrazsežna količina. Takšen primer jeamper, ki je enakC/s. Obe količini (coulomb in sekunda) imata razsežnost dolžine) in tako dobimo brezrazsežno fizikalno količino. Podobno je skandelo (1/683W/sr), ki je razmerje med dvema brezrazsežnima količinama (vat in steradian).
V nadaljevanju so podani množitelji (faktorji) s pomočjo katerih pretvarjamo fizikalne količine izsistema SI v geometrizirani sistem enot. Pretvorba poteka tako, da vrednost količine, ki je izražena v sistemu enot SI, pomnožimo z odgovarjajočim množiteljem iz ene izmed spodnjih tabel.
Konstante, ki so uporabljene, imajo naslednje vrednosti:
konstanta | oznaka | vrednost |
---|---|---|
hitrost svetlobe | m/s | |
gravitacijska konstanta | m3kg-1s-2 | |
Boltzmannova konstanta | JK-1 | |
influenčna konstanta | AsV-1m-1 |
S tem dobimo za množitelje:
oznaka | vrednost |
---|---|
m/s | |
m/kg | |
mN-1 | |
mK-1 |
Pri pretvarjanju enot iz sistema SI v geometrizirane enote uporabimo naslednjemnožitelje (faktorje):
Pri pretvarjanju geometriziranih enot v metre, uporabimo naslednje množitelje:
iz enote | v enoto | množitelj | razsežnost množitelja |
---|---|---|---|
kilogram | meter | G/c2 | m/kg |
sekunda | meter | c | m/s |
coulomb | meter | (G/(4πε0))1/2/c2 | m/C |
kelvin | meter | GkB/c4 | m/K |
Pri pretvarjanju geometriziranih enot v kilograme, uporabimo naslednje množitelje:
iz enote | v enoto | množitelj | razsežnost množitelja |
---|---|---|---|
meter | kilogram | c2/G | kg/m |
sekunda | kilogram | c3/G | kg/s |
coulomb | kilogram | 1/(G 4πε0)1/2 | kg/C |
kelvin | kilogram | kB/c2 | kg/K |
Pri pretvarjanju geometriziranih enot v sekunde, uporabimo naslednje množitelje:
iz enote | v enoto | množitelj | razsežnost množitelja |
---|---|---|---|
meter | sekunda | 1/c | s/m |
kilogram | sekunda | G/c3 | s/kg |
coulomb | sekunda | (G/(4πε0))1/2/c3 | s/C |
kelvin | sekunda | GkB/c5 | s/K |
Pri pretvarjanju geometriziranih enot v coulombe, uporabimo naslednje množitelje:
iz enote | v enoto | množitelj | razsežnost množitelja |
---|---|---|---|
meter | coulomb | c2/(G/(4πε0))1/2 | C/m |
kilogram | coulomb | (G 4πε0)1/2 | C/kg |
sekunda | coulomb | c3/(G/(4πε0))1/2 | C/s |
kelvin | coulomb | kB(G 4πε0)1/2/c2 | C/K |
Pri pretvarjanju geometriziranih enot v kelvine, uporabimo naslednje množitelje:
iz enote | v enoto | množitelj | razsežnost množitelja |
---|---|---|---|
meter | kelvin | c4/(GkB) | K/m |
kilogram | kelvin | c2/kB | K/kg |
sekunda | kelvin | c5/(GkB) | K/s |
coulomb | kelvin | c2/(kB(G 4πε0)1/2) | K/C |
V naslednji preglednici so podane nekaterefizikalne količine in njihoverazsežnosti vsistemu SI in v geometriziranem sistemu enot. Podan je tudi množitelj s katerim moramo množiti vrednost izraženo v sistemu enot SI, da dobimo vrednost v enotah iz geometriziranega sistema (primer: čas- časovni interval moramo množiti s hitrostjo svetlobe, da dobimo njegovo vrednost v dolžinskih enotah).
količina | razsežnot v sistemu SI | razsežnost v geometrijskem sistemu | množitelj |
---|---|---|---|
dolžina | [L] | [L] | 1 |
čas | [T] | [L] | c |
masa | [M] | [L] | G c -2 |
hitrost | [LT-1] | 1 | c -1 |
kotna hitrost | [T -1] | [L -1] | c -1 |
pospešek | [LT-2] | [L -1] | c -2 |
energija | [ML2T<sup -2] | [L] | G c-4 |
energijska gostota | [ML -1T -2] | [L -2] | G c-4 |
vrtilna količina | [ML2T-1] | [L2] | G c-3 |
sila | [MLT -2] | 1 | G c -4 |
moč | [ML2T -3] | 1 | G c -5 |
tlak | [ML -1T -2] | [L -2] | G c -4 |
gostota | [ML-3] | [L -2] | G c -2 |
električni naboj | [IT] | [L] | G1/2 c -2 (4πε0)-1/2 |
električni potencial | [ML2T -3I -1] | 1 | G1/2 c -2 (4πε0)1/2 |
električno polje | [MLT -3I -1] | [L -1] | G1/2 c -2 (4πε0)1/2 |
magnetno polje | [MT -2I -1] | [L -1] | G1/2 c -1 (4πε0)1/2 |
potencial | [MLT -2I -1] | 1 | G1/2 c-1 (4πε0)1/2 |