Gaussisk målesystem
From Wikipedia, the free encyclopedia
Gaussisk målesystem er et enhetssystem basert på de mekaniske enhetene i CGS-systemet, men som også kan benyttes for elektriske og magnetiske størrelser. Det har fått sitt navn fra den tyske matematiker Carl Friedrich Gauss som på 1830-tallet i forbindelse med en kartlegging av Jordens magnetfelt viste hvordan dets størrelse kunne uttrykkes ved hjelp av enheter for masse, tid og lengde. På denne måten utviklet Gauss et elektromagnetisk enhetssystem basert på magnetiske krefter og noe senere sammen med sin medarbeider Wilhelm Eduard Weber et elektrostatisk enhetssystem basert på elektriske krefter.
Det gaussiske systemet er en kombinasjon av disse to målesystemene og ble lansert av Heinrich Hertz og Hermann von Helmholtz på slutten av 1880-tallet etter at riktigheten av Maxwells ligninger var eksperimentelt bevist. Systemet fikk etterhvert stor utbredelse og var det dominerende enhetssystemet i utviklingen av moderne fysikk som kvantemekanikk og relativitetsteori. I dag har det i stor grad blitt erstattet av SI-systemet selv om det fremdeles delvis benyttes i forskjellige grener av teoretisk fysikk og astrofysikk.
Matematiske formler som beskriver elektromagnetiske fenomen, vil ha forskjellige former i det gaussiske systemet sammenlignet med hvordan de skrives i SI-systemet. Det skyldes at de er basert på enheter som er definert på forskjellig vis. En fordel med det gaussiske systemet er at elektriske og magnetiske felt har samme dimensjon. Ifølge den spesielle relativitetsteori er dette naturlig da de begge er komponenter av samme felttensor. Men det betyr også at Maxwells ligninger vil bli noe mer kompliserte da de vil eksplisitt inneholde lyshastigheten c. De vil også inneholde faktoren 4π flere steder, noe som ikke er tilfelle i det «rasjonaliserte» Gauss-systemet som kalles Heaviside-Lorentz-systemet. På lignende måte vil heller ikke lyshastigheten eksplisitt opptre hvis man benytter naturlige enheter for tid og lengde.