Das Heaviside-Lorentz-Einheitensystem (HLE) ist ein physikalisches Einheitensystem. Es ist nach Oliver Heaviside und Hendrik Antoon Lorentz benannt.
Ein Vorzug des Heaviside-Lorentz-Einheitensystems ist die weitestgehende Vereinfachung der Maxwell-Gleichungen. So fallen im Heaviside-Lorentz-Einheitensystem die -Faktoren weg (elektrische Feldkonstante) bzw. nehmen den Wert 1 an. In Kraftgesetzen taucht dafür der Faktor auf. Das HLE ist somit ein rationalisiertes Einheitensystem.
In der theoretischen Physik, besonders der Hochenergiephysik, wird das Heaviside-Lorentz-Einheitensystem verwendet, um Herleitungen und die Struktur von Formeln klarer zu machen. Zum Vergleich kann anschließend ins Gaußsche oder in das SI-Einheitensystem umgerechnet werden.
Definition Das HLE ist eine Variante des CGS-Einheitensystems und verwandt mit dem Gaußschen Einheitensystem; der Unterschied ist in vielen Formeln ein Faktor
Die Formeln aus dem SI können wie folgt in das Heaviside-Lorentz-Einheitensystem transformiert werden: (die Elektrische Feldkonstante) wird durch ersetzt. (die Magnetische Feldkonstante) wird durch ersetzt. (die Magnetische Flussdichte) wird durch ersetzt. Die umgekehrte Transformation kann nicht mit simplen Regeln angegeben werden. Dies liegt daran, dass man bei der Transformation von SI-Einheiten in Heaviside-Lorentz-Einheiten eine dimensionsbehaftete Größe verliert – statt und tritt nur noch auf. Zwar können nacheinander der dritte und der zweite Schritt rückgängig gemacht werden, da in den Maxwell-Gleichungen des SI die Lichtgeschwindigkeit nicht explizit auftritt, doch kann nicht jede Eins durch ersetzt werden.
Genauere Beziehungen zwischen den verschiedenen Systemen sind im Artikel Elektromagnetische Maßeinheiten angegeben.
Beispiele Coulomb-Gesetz Das Coulomb-Gesetz hat im HLE die Form
mit .
Hier kann die Größe als elektrischer Fluss pro Kugelfläche interpretiert werden, also als elektrische Flussdichte . Dies entspricht der Feldstärke , die von am Ort von erzeugt wird.
Mit dieser Definition ist im HLE das Coulomb-Gesetz noch einfacher:
.
Materialgleichungen Auch die Materialgleichungen der Elektrodynamik lassen sich im HLE besonders einfach formulieren: und .
Kategorie:Größen- und Einheitensystem Kategorie:Hendrik Antoon Lorentz