UC知道关于光速，真空介电常数，真空磁导率的问题
来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/28 08:34:58
已知c^2=1/(εμ)，即光速的平方等于真空介电常数和真空磁导率的乘积的倒数。
光速没有经过特殊定义，在国际单位之中，它本身的数值“在数学上”没有任何特殊之处——299792458米每秒。
同样，真空介电常数“在数学上”也没有任何特殊之处：8.854187×10^-12牛顿每平方安培。
以上两个数字，比起0、1、π、i、e这些“大名鼎鼎”的数字，看上去不过是“几个数字的随机组合而已”
但是真空磁导率的数值就是个很令人“感到亲切”的数字了——4π×10^-7法拉第每米。
4π！在数学上具有“规整美”的一个数字。
但问题是，如果我们不用国际单位制，而改用英美单位制，把米改成码，那么真空磁导率的数值就一定不是4π。可是当初我们制定国际单位制的时候，也没有去迁就真空磁导率这一个数字啊？是大自然有意的巧合，还是我们现在的真空磁导率，准确数值不是4π？我差的到的物理常数表，里面都说，这是个“精确”数字。
真的，是大自然的巧合吗？我们根据我们日常生活的经验，总结出来的一套单位制，用在真空磁导率这个常数上，得到的竟然是“4π”这个让人舒服的 值！
我不知道我说清楚了没有……哪位强人解释一下吧。
光速没有经过特殊定义，在国际单位之中，它本身的数值“在数学上”没有任何特殊之处——299792458米每秒。
同样，真空介电常数“在数学上”也没有任何特殊之处：8.854187×10^-12牛顿每平方安培。
以上两个数字，比起0、1、π、i、e这些“大名鼎鼎”的数字，看上去不过是“几个数字的随机组合而已”
但是真空磁导率的数值就是个很令人“感到亲切”的数字了——4π×10^-7法拉第每米。
4π！在数学上具有“规整美”的一个数字。
但问题是，如果我们不用国际单位制，而改用英美单位制，把米改成码，那么真空磁导率的数值就一定不是4π。可是当初我们制定国际单位制的时候，也没有去迁就真空磁导率这一个数字啊？是大自然有意的巧合，还是我们现在的真空磁导率，准确数值不是4π？我差的到的物理常数表，里面都说，这是个“精确”数字。
真的，是大自然的巧合吗？我们根据我们日常生活的经验，总结出来的一套单位制，用在真空磁导率这个常数上，得到的竟然是“4π”这个让人舒服的 值！
我不知道我说清楚了没有……哪位强人解释一下吧。
这个问题其实不是偶然
这是由于国际单位制 有基本单位 和导出单位造成的
但也不全是
因为真空磁导率本身和π也是有关系的
由大学物理课本可以知道：
毕奥萨法尔定律 的微分方程：dB=KIdlsin(a)/r*r
（由于公式不好打出来，我就将就的写下，）
其中有个比例系数k 以上方程 与角度也有关系；所以就和圆周率π有关了
k=μ0/4π=10^-7
所以u0=4π×10^-7 N/A*A
此言差异！真空介电常数为1/36π×10^-9！这也是相当规整啊！然后再和μ乘起来，正好把π约掉，才最终弄出了光速等于3×10^8。这里也发现了一个问题：光速如果用这两个数算的话正好是3，这也是相当的规整！
于是问题浮出水面了！这个和299792458米每秒这个如此不规整的数是不相等的。这使我想到，真空介电常数与真空磁导率，也和光速一样，是人们为了计算的时候方便，懒得代入那么长的式子，然后硬是凑成了这样的形式，才使得它们具有这样的美感。