CGS 단위계

CGS 단위계(CGS Unit), 혹은 가우스 단위계(Gaussian Units)[1]는 센티미터(cm), 그램(g), 초(s)를 기본 단위로 삼는 단위계로, 1832년 독일의 수학자 가우스가 제안하였고, 1874년 맥스웰이 확장하였다. SI 단위계와 거의 똑같고, 실생활에서는 이렇게 작은 양들이 거의 쓰이지 않기 때문에 잘 쓰이지 않는다. 하지만 전자기학의 쉬운 이해 혹은 많은 응용, 천문학의 특수 분야에서는 아직도 널리 쓰이고 있다.

이는 이 단위계에 남아있는 특수한 성질 때문에 그렇다. 이미 대부분의 공학 및 자연과학 영역은 야드파운드법 SI 단위계로 통합되었음에도 CGS 단위계를 써서 풀면 더 쉬운 문제들이 있기 때문이다.

순수하게 기계적으로 보면, cgs 단위계는 굳이 쓰일 일이 없다. 예를 들어, CGS 단위계에서 힘의 단위는 dyne(1g·cm/s2)이고, SI 단위계에서 힘의 단위는 Newton(1 kg·m/s2)이다. 여기서 보면, 1 Newton은 100,000 dynes라고 볼 수 있다.

하지만 전자기학에서의 접근은 조금 다른데, 이는 여기서는 정전기 단위(ESU)와 전자기 단위(EMU)가 유도되기 때문이다. 이로 인해, 쿨롱 상수는 1이 되고, 앙페르 힘 상수는 1이 된다. 이로 인해 전자기학의 많은 식들이 단축되고 이해가 쉬워지며(특히 맥스웰 방정식의 CGS 형태와 SI 형태는 많이 다르다.), 더 직관적인 이해를 도울 수 있다. [2]

1 역사[편집]

2 정의 및 유도[편집]

2.1 역학에서 CGS 단위계의 정의[편집]

2.1.1 역학에서의 환산 계수[편집]

2.2 전자기학에서 CGS 단위계의 유도[편집]

2.2.1 전자기학 단위들의 CGS 접근[편집]

2.2.2 전자기학 내에서의 CGS 단위계로의 다른 유도[편집]

2.2.3 CGS 시스템의 다양한 확장[편집]

2.2.4 정전기 단위(ESU)[편집]

ESU 표기

2.2.5 전자기 단위(EMU)[편집]

EMU 표기

2.2.6 정전기 단위와 전자기 단위의 관계[편집]

2.2.7 다른 변수[편집]

2.2.8 CGS 단위계 내에서의 전자기적 단위[편집]

2.2.9 CGS 단위계로 표기한 물리 상수[편집]

2.3 각주

  1. 가우스 단위계는 CGS 시스템이 나오기 전 부터 사용되고 있었으며, 엄밀히 말하면 둘은 서로 다른 방식의 단위계이나, 대부분의 책에서는 CGS 가우스 단위계를 서술하고 있으며, 실제로 Gaussian Unit을 씀에도 책에서는 Cgs unit이라고 나온 경우도 많다. 실제로는, 1873년 정의에 의해 풋-파운드-초 가우스 단위계와 비슷한 단위계... 또한 존재하게 된다.
  2. 물론, 이 단위계가 익숙한 사람에게만. SI에 대해서는 비교적 응용이 쉬운 편이긴 하지만, 그것도 이 단위계를 알아야 하지.