[過去ﾛｸﾞ] 【SI?】電磁気学の単位系を考える【cgs?】 (1002ﾚｽ)
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1(9): 2018/10/20(土)01:23 ID:JxNAem+J(1/19) AAS
来年（2019年）、SI単位系の大幅な改訂に伴い、質量の単位が130年ぶりに変更されるそうです。
そこで、昔からある困った悩みの種である、電磁気学の単位系の対立構造について考察しませんか？
2(1): 2018/10/20(土)01:25 ID:JxNAem+J(2/19) AAS
【参考資料】《SI-1》
「 The introduction of a fourth electric unit, independent of the mechanical units,
is decisive for the fruitfulness of these dimentional considerations. We choose for
this the unit of charge Q, which as a matter of convenience we may identify with
the coulomb if we wish. In this matter we avoid the "bed of Procrustes"of the
cgs-units, in which the electromagnetic quantities are forced to take on the well
known unnatural dimetions.」『A. Sommerfeld "Electrodynamics"(Accademic Press, 1952)』
3: 2018/10/20(土)01:26 ID:JxNAem+J(3/19) AAS
【参考資料】《SI-2》
「 We regard the dogma of the scientific superiority of the three purely mechanical units
cm, g, sec, which for example is supported in Kohlrausch, Praktisch Physik, is outmoded.」
『A. Sommerfeld "Electrodynamics"(Accademic Press, 1952)』
4(1): 2018/10/20(土)01:27 ID:JxNAem+J(4/19) AAS
【参考資料】《SI-3》
「 Although Gaussian units offer distinct theoretical advantages, most undergraduate instructor
seem prefer SI, I suppose because they incorporated the familiar houshold units (volts ,ampere,and watts).
In this book, therefore, I have used SI units.」『 D.J.Griffiths "Introduction to Electrodynamics" 3rd. ed.
5: 2018/10/20(土)01:30 ID:JxNAem+J(5/19) AAS
【参考資料】《SI-4》
「 Using the mks system, as it is presently constituted , for electromagnetic theory is akin to using
a meterstick to messure along an East-West line and a yardstick to mesure along a North-South line.
To mesure E and B in different units is completely antithetical to the entire notion of relativistic
invariance. Accordingly we will make use of cgs(gaussian)system of units exclusively.」
（注：EとBは太字） 『 M. Schwartz:"Principle of Electrodynamics"( Dover , 1987 )』
6: 2018/10/20(土)01:30 ID:??? AAS
単位系絡みの科学系読み物啓発書にコラムぐらいでいいからゲージ原理について触れてる本ない？
7: 2018/10/20(土)01:33 ID:JxNAem+J(6/19) AAS
【参考資料】《SI-5》
「 The use of SI units beclouds the obvious connections between the E and D fields, and the B and H fields,
as well as precluding a simple relativistic unification of the E and B fields.
[...] I should also mention the introduction (in SI units)of two misnamed constants( ε0and μ0)
that have no physical meaning and serve only to complicate EM for biginning sutudents as well as
working physicists.」
（注：E,D,B,H はすべて太字） 『 J.Franklin:"Classical Electromagnetism"(Addison-Wesley, 2005 )』
8(1): 2018/10/20(土)01:33 ID:JxNAem+J(7/19) AAS
さて、ここからは最近読んでギョッっとしてしまった書籍からの引用：
「ガウス単位系の跳梁跋扈」
「ガウス単位系の導入は電磁気学の歴史の中で最大の失策だった」
「責められるべきは、発案者のヘルムホルツやヘルツではなく、その後の合理化
のための改善（有理化、力によらない電磁量の定義）の成果に背を向けて、
古い単位系に固執している人々である」
「３次元単位系が時代遅れであり、ジョルジによる４元単位系を使うべきである
ことは、ゾンマーフェルトによって（see 資料 SI-1）８０年以上前に指摘されている」
「特に３次元のガウス単位系は、ＥとＤ、ＢとＨをプロクルステスの寝台で
力まかせに大きさと次元を揃え、区別のつかないものとしてしまった。この結果、
省2
9(1): 2018/10/20(土)01:35 ID:JxNAem+J(8/19) AAS
（続き）資料SI-4 （←電磁気を学ぶ者なら必ず知っているはずの有名な名言）を、
「物理的に誤った主張」と断じ、こう続く「ガウス単位系は相対論をめざしてつくられた
ものではないので、このようなコメントは的外れである」
「Ｅ、Ｂ（そしてＤ、Ｈ）が同じ次元をもつのは、
ガウス単位系の短所ですらある」
「相対論的不変性をいうのであれば、時間 tと空間 xはそのままにしていることと矛盾している」
「この著者（資料 SI-4を書いたシュウォーツと思われる：引用者注）は
ガウス単位系といいながら、実はＪ／ｃ０を電流密度とする
修正ガウス単位系を断りなく使っており、さらなる混乱を招いている」
10(2): 2018/10/20(土)01:35 ID:JxNAem+J(9/19) AAS
（続き）「誤った記述をいちいちあげつらうのが目的ではないが、こういった記述を
継承する我が国の教科書も少なからず存在し、教育上影響を及ぼしていることは
間違いないので、あえて取り上げた」
「これらの教科書においては、以下のような誤った主張がされているので注意が必要である。
例えば、」
「Ｈ、Ｄは補助場である」
「μ0は単なる係数であり、物理量ではない」
「マクスウェル方程式にｃ0が現れるガウス単位系は相対論的で優れている」
「真空が誘電率をもっているのは物理的ではない
（ガウス単位系でもSIでも、真空の誘電率はゼロではなく、分極率はゼロなのであるが
省3
11(2): 2018/10/20(土)01:36 ID:JxNAem+J(10/19) AAS
さてここからは私見………開いた口がしばらくは塞がらなかった…というのは、
>>10 にあげられている「誤った主張」の全てを、個人的には、これまで…
…実に３０年以上、だなｗずっと鵜呑みにして信じていたからである。というのも、
「電場と磁場を同じ単位で量るガウス単位系あるいはヘヴィサイド単位系が
合理的で美しい」（太田、2000）
に、物理的に強力な説得力を感じたからでもある。そして、太田先生と同じ立場に
あるのが、ジャクソン、パーセル、ファインマン、フレンチ、…と、枚挙に暇がない
ほどなんだよ？いったい誰がそれを文句をつけられますか？全員、ノーベル賞クラス
の大物理学者たちだよ？
12: 2018/10/20(土)01:37 ID:JxNAem+J(11/19) AAS
そして、現在の状況としては、まるでさながら前期量子論が誕生した当時の大混乱状態なのである。
検討のため太田先生の本を読むと、「うん、やっぱりこっちが正しい」と思えて、
そしてまたこの批判を考察すると、「あー、ファインマンでも間違えるのかなぁ」
目から鱗が取れたのか入ったのか…？
ショックを受けたのは、この、太田先生の教科書にある記述（単位系限定だけど）
に対する、ほぼ全面的否定に等しい批判が、やはり物理的に強力な説得力＝合理性
を備えている、と感じたからである。
13(2): 2018/10/20(土)01:38 ID:??? AAS
ちゃんと著者名文献名教えてよ（笑）
14(2): 2018/10/20(土)01:38 ID:JxNAem+J(12/19) AAS
も一個引用：「ＳＩに向かう時代の流れを、悪貨が良貨を駆逐する好例のように喧伝
する向きもあるが、それは全くの誤りである。cgs電磁単位系とcgs静電単位系を無理矢理
融合させてつくられたガウス単位系は過渡的なものであり、今になって、電磁気学の誕生
以来の臍帯がようやく脱落しようとしているというのが正しい見方である。残る課題は
ジャクソンの後半のＳＩ化である」
＃しかし２ちゃんと５ちゃんって、もお既に別モノなのか？
15: 2018/10/20(土)01:39 ID:??? AAS
相対論より可換ゲージ理論の方として扱う方が俺は好きだから。
16(1): 2018/10/20(土)01:41 ID:JxNAem+J(13/19) AAS
実は他の（高名）文献もぼつぼつチェックかけてるんだが、それがもお
SIなんか糞！cgiサイコー！
ってぇ立場なのが結構あって…とほほほほ。
17: 2018/10/20(土)01:43 ID:JxNAem+J(14/19) AAS
>>16
【訂正】わかるだろーけどｗ
×：cgi
〇：cgs
18(1): 2018/10/20(土)01:43 ID:??? AAS
単位系座標系の選び方に依存しないよう構築していく「べき」というのがゲージ原理のことなんだし。
19: 2018/10/20(土)01:50 ID:JxNAem+J(15/19) AAS
>>13
…ちぇっ！…やっぱそこツッコミ入ったか。すいません。ごめんなさい。
実はね、私は「本は必ず買って読め。図書館で借りるのもダメ。ましてや書店で
立ち読みなど厳禁じゃ！」っつー固いポリシーの持ち主なの。
んで、下手にこんな所に書き込むと、立ち読みで、出たばかり（でもねえかｗ）
その書籍が手垢だらけになるのが見ていて耐えられないのよ。昔のマクドナルド・
キャンペーンで書店の辞書・事典が手垢（とりわけポテトの油）だらけになった
騒動のトラウマが…
わ、忘れただけだからね、あくまでも忘れてただけなんだからね！？
20(1): 2018/10/20(土)01:53 ID:JxNAem+J(16/19) AAS
それにしても、この問題は、最初２ちゃんねるの「ギョッとして我が目を疑うトンデモ」
スレッドに投下したんだけど、なぜかそれが行方不明なのでスレッド立て直したんよｗ
もう連動…完全に同期はしてないの？＜２＆５ちゃん
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