素粒子物理の世界では「1」がいっぱい！？
素粒子物理学の論文や教科書を読んでいると、ふと奇妙なことに気づく。「あれ？ プランク定数 ℏや光速 c が1ってどういうこと？」と。
実はこれ、専門家にとっては常識の“省略”。
例えば、
- ℏ=h/2π（プランク定数）
- c（真空中の光速）
といった重要定数を「1」と置くことで、理論式が驚くほどスッキリするのだ。
SI単位系とMKSA単位系って何？
我々が日常で使う単位系は国際単位系 SI。素粒子物理でも、これをベースにした「MKSA単位系」が使われる。
MKSAとは：
- M（メートル）：長さ
- K（キログラム）：質量
- S（秒）：時間
- A（アンペア）：電流
これらを基準に、あらゆる物理量が表現される。例えば、力の単位ニュートンは
というように、MKSAの組合せで記述される。
えっ、光速が「1」？ — 相対論的世界の秘密
アインシュタインの特殊相対性理論では、光速 ccc は宇宙におけるスピードの限界。だからこそ、光速を単位系の基準にすると、世界が一気に整理される。
式で見ると
ここで c=1 と置くと、
となり、エネルギー・運動量・質量が同じスケールで扱えるようになる。
「光速が1」= 時間と空間の統一というイメージができる。
豆知識：
秒とメートルは本来別物だが、光速が1になると「1秒 = 約30万km」として変換可能に。まさに「時間 = 距離」の世界。
プランク定数を1に！？— 量子の世界の直観
量子力学において、プランク定数 ℏ は不可欠。電子の波としての性質や不確定性を表す鍵である。
ド・ブロイ波長の式
を ℏ=1 にすると、
と簡潔に。これは「波と粒子の二重性」を扱いやすくする工夫だ。
さらに、次元的には
というシンプルな関係が成り立ち、エネルギーが世界の基本通貨のようになる。
「無次元」の美しさ — 微細構造定数という謎
量子電磁気学で登場する微細構造定数 α。
これは、電子が光を放出・吸収する確率を示す謎めいた定数で、
という形で登場する。ここで、ε0=μ0=ℏ=c=1 と置くと…
と、なんと無次元数になってしまう！
豆知識：
この「137」という数値、あの物理学者リチャード・ファインマンも「宇宙の魔法の数字」と呼んでいた。
表：物理の4つの基本定数
単位を選ぶことは、世界の見方を選ぶこと
最後に、こうした「自然単位系（c=ℏ=1）」の採用が持つ深い意味を確認しよう。
これは単なる表記の簡略化ではなく、物理の根底にある対称性や統一性を際立たせる視点なのである。
豆知識：
重力定数 G をも 1 にすることで、「プランク単位系」が完成し、重力・量子・相対論の3つを統合する理論へと接近できる。
まとめ：単位にこそ宇宙の構造が隠されている
単位系を選ぶという行為は、物理法則をどの視点で眺めるかを決めるということに等しい。
素粒子物理学では、自然単位系によって「本質だけが残る」美しい世界が見えてくる。
「1」によって削ぎ落された式たちの背後には、宇宙の深遠な構造が静かに浮かび上がるのである。
