宇宙基準単位系
筆者は、「宇宙基準単位系」(Cosmic standard Units)というものを提唱している。
これは、プランク単位系の考え方を応用したものである。
プランク単位系は、基本的な物理定数を1と定義することにより構成されている。
しかし、そうすると基本単位があまりにも大きすぎたり小さすぎたりして、我々の世界で日常的に使うのには向いていない。
日常で使いやすい上、物理定数に基づいた、「地球中心的」でない単位系を作るには、このように定義するのがよい。
| 定数 | 記号 | 次元 | SIでの値 | 宇宙基準単位系での定義 |
|---|---|---|---|---|
| 真空中の光速度 | c | L T-1 | 2.99792458×108 | 108 |
| 万有引力定数 | G | M-1L3T-2 | 6.67259×10-11 | 10-10 |
| ディラック定数 | |
ML2T-1 | 1.054571628×10-34 | 10-34 |
| クーロン力定数 | |
Q-2 M L3 T-2 | 8.9876×109 | 1010 |
| ボルツマン定数 | k | ML2T-2Θ-1 | 1.3806504×10-23 | 10-24 |
プランク単位系のように、全部を1と定義すると、基本単位があまりにも大きすぎたり小さすぎたりして、我々の世界で日常的に使うのには向いていないが、1ではなく適宜な10の冪乗数(なるべくSIでの値に近い10の冪乗数)で定義すると、比較的日常で使いやすい基本単位となる。(実際には100の冪乗数にして、根号が消えるようにしている)
また、物理定数に基づいているので、宇宙スケールの大きさを表すのにも向いている。
そうすれば、変換定数はすべて10の冪乗数になるため、計算が楽になる。
こういったプランク単位系の利点は、そのまま受け継ぐことができる。
つまり宇宙基準単位系は、SI単位系とプランク単位系のいいとこ取りの単位系であるといえる。
原則として、単位名称は漢字一字。
単位記号はローマ字かギリシャ文字で、基本5単位(時間、距離、質量、温度、電荷)は1文字。
それ以外の基本単位(物質量、光束)および組立単位は2文字以上とする。
この定義で、5つの基本単位を表すと、以下のようになる。
(一部の単位名称は仮称)
| 量 | 名称 | 英語名 | 記号 | SIでの値 |
| 時間 | 端 (たん) | tip | t | 0.053905528 s |
| 長さ | 癸 (き) | hock | k | 0.1616252 m |
| 質量 | 桝 (ます) | mass | a | 2.176713 kg |
| 温度 | 天 (てん) | tem | τ | 1.4169 K |
| 電荷 | 蓄 (ちく) | charge | c | 1.87554 C |
数字を見ても分かるように、これらはすべてプランク単位系の数値の10の冪乗倍になっている。
物質量と光度は、名称のみは決まっているが、定義は未決定。
| 量 | 名称 | 英語名 | 記号 | SIでの値 |
| 物質量 | 沢 (さわ) | saw (Substance amount weight) | sw | 181.22 mol |
| 光度 または 光束 | 瞭 (りょう) | luminous | lu | (未定) |
物質量の単位の定義は、「12桝の炭素12の中に含まれる炭素原子の数」
基本単位以外の物理量の一例を以下に示す。
■速度とエネルギー関係
| 量 | 名称 | 英語名 | 記号 | SIでの値 |
| 周波数 | 脈 (みゃく) | pulse | pl | 18.55097 Hz |
| 速度 | 葵/端 | k/t | 2.99792458 m/s | |
| 加速度 | 葵/端2 | 55.614 m/s2 | ||
| 力 | 泉 | fountain | fo | 121.056 N |
| 圧力 | 宇宙基準圧力 | 4635.3 Pa | ||
| 仕事率 | 引 (いん) | ent | en | 362.831 W |
| エネルギー | 恵 (え) | eney | ey | 19.5633 J |
| 質量流量 | 桝/端 | a/t | ||
| 体積流量 | 葵3/端 | k3/t |
■角度
| 量 | 名称 | 英語名 | 記号 | SIでの値 |
| 平面角 | 弧度 (こど) | radian | rad | 1 rad |
| 立体角 | 球面度 (きゅうめんど) | steradian | sr | 1 sr |
[注] 角度はSI単位をそのまま使う。名称は漢字で表記。
■電磁気
| 量 | 名称 | 英語名 | 記号 | SIでの値 |
| 電流 | 宇宙基準電流 | 34.789 A | ||
| 電圧 (電位差) | 宇宙基準電圧 | 10.4295 V | ||
| 電気抵抗 | 抗 | 0.299792458 Ω | ||
| 電気伝導力 (コンダクタンス) |
3.3356 S | |||
| 静電容量 (キャパシタンス) |
0.1798 F | |||
| 逆容量 | 5.5614 F-1 | |||
| 磁束 | 0.56227 Wb | |||
| 磁束密度 | 11.479 T | |||
| 誘導子 (インダクタンス) |
0.016160 H | |||
■放射能
| 量 | 名称 | 英語名 | 記号 | SIでの値 |
| 吸収線量 |
(注)「宇宙基準○○」と名付けられているものは仮称。
※名称の由来について
※原則として、単位名称は「漢字一文字」
■意外と便利である
この単位は、原子の大きさに比べれば大きいし、銀河ほど大きいわけではない。
つまり、地球以外の宇宙人にも、おそらく使いやすいだろう。
長さの単位「癸」は、メートル法で表せば、およそ16.16cmである。
普段我々が目にする定規は、15cmとか、30cm、あるいは50cmなどが多い。
「1癸」は、それらの長さに近い。つまり、使いやすい。
時間の単位は、少し短いかもしれないが、それでも1秒の20分の1程度である。プランク単位よりは、使いやすいだろう。
他の単位も、SI単位と離れていても100倍程度であり、何千倍も何万倍も離れているわけではない。
■予想外の事態
「社会実験」として、「数量の比較 (空想科学世界)」に、宇宙基準単位系における数値の併記を開始した。
すると、ドラえもんの身長が… 詳しくは数学ネタ95へ。