Unitat natural

En física, les unitats naturals (un) són unitats de mesura definides en termes de constants físiques universals, a fi que algunes constants físiques triades tinguen el valor d'1 quan s'expressa en termes d'un conjunt particular de la unitat natural. Les unitats naturals s'entendran com una simplificació d'algunes expressions algebraiques que apareixen en lleis físiques o normalització de certes quantitats físiques que són propietat universals de les partícules elementals i que poden ser considerades raonablement com a constants. No obstant això, allò que es considera constant i resta obligat a ser constant en un sistema natural d'unitats, pot no ser-ho en un altre sistema. Les unitats són naturals perquè l'origen de la seva definició no és més que la propietat de la natura i no mitjançant convencions humanes. Les unitats de Planck sovint són anomenades unitats naturals, però tan sols es tracta d'un sistema d'unitats naturals com qualsevol altre. Les unitats de Planck poden ser considerades úniques, ja que són un conjunt d'unitats que no es basen en un prototip, objecte o partícula subatòmica, sinó que es basen només en les propietats de l'espai buit.

Igual que qualsevol conjunt d'unitats bàsiques o unitats fonamentals, les unitats bàsiques estan constituïdes per una sèrie d'unitats naturals que inclouen la definició dels valors de la longitud, massa, temps, temperatura i càrrega elèctrica. Alguns físics no reconeixen la temperatura com una dimensió fonamental d'una magnitud física, ja que simplement expressa l'energia per a un determinat nombre de graus de llibertat d'una partícula, que pot expressar-se en termes d'energia (o massa, longitud i temps). Pràcticament, cada sistema natural d'unitats normalitza la constant de Boltzmann a k= 1, que es pot pensar com una nova expressió de la definició de la temperatura. A més, alguns físics reconeixen la càrrega elèctrica com una dimensió fonamental separada, encara que pot expressar-se en termes de massa, longitud i temps en un sistema com el sistema de CGS electroestàtic. Pràcticament, tots els sistemes d'unitats naturals normalitzen la permitivitat del buit a ε₀=(4π)^-1, que pot considerar-se com una expressió de la definició de la unitat de càrrega.