普朗克長(zhǎng)度（時(shí)間長(zhǎng)度質(zhì)量尺度）

普朗克長(zhǎng)度（時(shí)間長(zhǎng)度質(zhì)量尺度）

普朗克長(zhǎng)度 （時(shí)間長(zhǎng)度質(zhì)量尺度） 次瀏覽 | 2022.08.24 15:55:52 更新 來源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 普朗克長(zhǎng)度時(shí)間長(zhǎng)度質(zhì)量尺度

關(guān)于宇宙是一個(gè)計(jì)算機(jī)程序的可能性，量子論還提供了看待這個(gè)問題的另外一種方式。我們?cè)诟咧袑W(xué)過的傳統(tǒng)經(jīng)典物理學(xué)是連續(xù)的，這意味著僅僅描述一條直線，就需要?jiǎng)佑靡粋€(gè)數(shù)目無窮多的點(diǎn)集，而量子物理實(shí)際上是數(shù)碼的。這表明存在一個(gè)最小的物理尺寸，比它更小是不可能達(dá)到的，這個(gè)所謂的普朗克長(zhǎng)度。

中文名

普朗克長(zhǎng)度

外文名

The Planck length

學(xué) 科

物理

屬 于

長(zhǎng)度的量子

特 征

最小的距離單位

發(fā)現(xiàn)時(shí)間

1900年

簡(jiǎn)介

1900年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克脫離了經(jīng)典物理觀念的束縛，推導(dǎo)出了黑體輻射經(jīng)驗(yàn)公式，即在假定物質(zhì)輻射的能量不連續(xù)的情況下，它的能量只能是某一個(gè)最小能量的整數(shù)倍。這一理論的得出，開辟了物理學(xué)的一個(gè)新領(lǐng)域——量子學(xué)。根據(jù)普朗克提出的量子學(xué)理論，科學(xué)家們得出了物理學(xué)上最小的距離單位普朗克長(zhǎng)度。它由引力常數(shù)、光速和普朗克常數(shù)的相對(duì)數(shù)值決定，是物理學(xué)意義上最小的距離單位，在這一距離單位下，重力和時(shí)空不復(fù)存在，量子效應(yīng)占據(jù)支配地位。

它有意義的最小可測(cè)長(zhǎng)度。普朗克長(zhǎng)度由引力常數(shù)、光速和普朗克常數(shù)的相對(duì)數(shù)值決定，它大致等于1.6x10-35米，即1.6x10-33厘米，是一個(gè)質(zhì)子直徑的1022分之一。

歷史

這項(xiàng)單位首先由馬克斯·普朗克所提出，他希望建構(gòu)出一套測(cè)量系統(tǒng)是依照這些自然單位來施行的。其中的基礎(chǔ)是建在普朗克質(zhì)量上。雖然量子力學(xué)和廣義相對(duì)論在提出這些單位的當(dāng)時(shí)尚未出現(xiàn)，隨后得知：在普朗克長(zhǎng)度的距離范圍，重力預(yù)期開始會(huì)展現(xiàn)量子效應(yīng)，進(jìn)而要求一套量子引力理論來預(yù)測(cè)所會(huì)發(fā)生的物理事件。[1]

重要性

忽略掉2π等等的因子，普朗克質(zhì)量的意義大約是一個(gè)史瓦西半徑等同于康普頓波長(zhǎng)的黑洞所帶有的質(zhì)量。這黑洞的半徑大約是普朗克長(zhǎng)度。

透過思想實(shí)驗(yàn)闡明：想像要測(cè)量一個(gè)物體的位置，我們得用照在其上的光所得的反射。如果對(duì)它的位置要測(cè)到很高的精確度，我們必須用更短波長(zhǎng)的光子，如此表示這些光子的能量會(huì)更高。如果這能量高到一個(gè)程度，原則上它們撞到物體時(shí)可以產(chǎn)生黑洞。這個(gè)黑洞可以“吞噬掉”光子而讓實(shí)驗(yàn)失敗。通過簡(jiǎn)單的量綱分析計(jì)算可發(fā)現(xiàn)當(dāng)測(cè)量物體位置的精準(zhǔn)度達(dá)到普朗克長(zhǎng)度以下，便會(huì)發(fā)生上述的問題。

這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)涉及到了廣義相對(duì)論與量子力學(xué)（主要指海森堡不確定原理），即是說結(jié)合了兩個(gè)理論來看，我們無法對(duì)位置做出比普朗克長(zhǎng)度還要小、還要精確的測(cè)量。因此，在任何結(jié)合廣義相對(duì)論與量子力學(xué)的量子引力理論中，若在時(shí)間短于普朗克時(shí)間、距離小于普朗克長(zhǎng)度的尺度下，我們傳統(tǒng)上對(duì)時(shí)間、空間的標(biāo)示將會(huì)全盤瓦解。

起因

忽略掉一些因子，例如普朗克時(shí)間是一個(gè)時(shí)間量。

普朗克時(shí)間單位標(biāo)記了宇宙歷史的起點(diǎn)。我們現(xiàn)行的物理定律無法再往前探測(cè)。若往前探測(cè)，即使是愛因斯坦廣義相對(duì)論也會(huì)失效。

普朗克長(zhǎng)度正是光束在普朗克時(shí)間內(nèi)所傳播的距離，其中牛頓萬有引力常數(shù)G(6.67×10-11Nm2/kg2)、普朗克常數(shù)h（6.63×10-34J·s）以及光速c（3×108m/s）。

參考資料