Естественные системы единиц

Есте́ственные систе́мы едини́ц, системы единиц, в которых за размеры основных единиц приняты фундаментальные физические константы (гравитационная постоянная G, скорость света с в вакууме, постоянная Планка h, постоянная Больцмана k, число Авогадро N_A , заряд электрона е, масса покоя электрона ${\displaystyle m_{e}}$ и др.). Размер основных единиц в естественной системе единиц определяется явлениями природы; этим естественная система единиц принципиально отличается от других систем, в которых выбор единиц обусловлен требованиями практики измерений. В 1906 г. М. Планк впервые предложил естественную систему единиц с основными единицами h, с, G, k как систему, независимую от земных условий и пригодную для любых времён и мест Вселенной (система единиц Планка). Затем был предложен ряд других естественных систем единиц – Льюиса, Хартри, Дирака и др. Для естественной системы единиц характерны чрезвычайно малые размеры единиц длины, массы и времени (например, в системе единиц Планка они имеют значения соответственно 4,03·10^–35 м, 5,42·10^–8 кг и
1,34·10^–43 с) и большие размеры единицы температуры (3,63·10³² К). Основные и производные единицы в этих системах не имеют своих наименований и обозначений, подобных установленным для единиц Международной системы единиц СИ (SI), поэтому естественные системы единиц неудобны для большинства практических измерений: для градуировки средств измерений и представления измерительной информации. Однако в теоретической и атомной физике применение естественных систем единиц имеет ряд преимуществ перед другими системами. Например, система единиц Хартри позволяет существенно упростить и унифицировать запись волновых уравнений квантовой механики и квантовой электродинамики.