[科普中国]-洛伦兹-亥维赛单位制

洛伦兹-亥维赛单位制（或称亥维赛-洛伦兹单位制）是一种衍生自厘米-克-秒制的单位系统，主要用于电磁学领域。其得名于荷兰物理学家亨德里克·洛伦兹与英国数学家奥利弗·亥维赛。与同是衍生自厘米-克-秒制的高斯单位制类似，在使用这种单位制时，电常数ε0及磁常数µ0并不在方程中出现，而是整合于相关的单位中。相对于国际单位制，洛伦兹-亥维赛单位制可以视作调整麦克斯韦方程组，归一ε0与µ0，转而在麦克斯韦方程组中使用光速c的结果。

简介洛伦兹-亥维赛单位制（或称亥维赛-洛伦兹单位制）是一种衍生自厘米-克-秒制的单位系统，主要用于电磁学领域。其得名于荷兰物理学家亨德里克·洛伦兹与英国数学家奥利弗·亥维赛。与同是衍生自厘米-克-秒制的高斯单位制类似，在使用这种单位制时，电常数ε0及磁常数µ0并不在方程中出现，而是整合于相关的单位中。相对于国际单位制，洛伦兹-亥维赛单位制可以视作调整麦克斯韦方程组，归一ε0与µ0，转而在麦克斯韦方程组中使用光速c的结果。

与国际单位制类似，洛伦兹-亥维赛单位制是有理化的，即在方程中不会出现系数4π。这一点与同是衍生自CGS制的高斯单位制不同。正是由于这一单位制是有理化的，其会特别符合量子场论的需求：在该理论所涉及的拉格朗日量中不会出现系数4π。同时，电荷、电磁场依据洛伦兹-亥维赛单位制所得到的定义也会由于系数√4π而发生改变。洛伦兹-亥维赛单位制在弦论这样计算所涉及的空间维度大于三的情形中特别适用，并且还常用于狭义相对论计算。1

量纲与高斯单位制类似，洛伦兹-亥维赛单位制采用“长度-质量-时间”量纲系统，即其中所有的电磁单位都是导出单位，大小取决于长度、质量以及时间所采用的单位大小。电荷的单位是通过库伦定律推导的：当采用高斯单位制时，其形式为F=QQ/r2；而当采用洛伦兹-亥维赛单位制时，其单位则变为F=qq/4πr2。与之对应的单位转换关系为：1 dyn cm2= 1 esu2=4πhlu。因此，洛伦兹-亥维赛单位制下的单位电荷会比高斯单位制中的大√4π倍。

当采用类似于高斯单位制的量纲分析时，即将ε与μ纳入单位考量，我们就可以得到国际单位制与洛伦兹-亥维赛单位制之间的换算关系。

由于洛伦兹-亥维赛单位制中电学单位与磁学单位是分离的，则当电学量与磁学量出现于同一方程，就需引入一个常数来构建两者之间联系。与高斯单位制类似，在洛伦兹-亥维赛单位制中，这个常数就是电磁场的传播速度c。1

本词条内容贡献者为:

尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学