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普朗克长度是怎么算出来的

时间:2024-11-29 23:37:28 浏览量:

1900年,德国物理学家普朗克脱离了经典物理观念的束缚,推导出了黑体辐射经验公式,

即在假定物质辐射的能量不连续的情况下,它的能量只能是某一个最小能量的整数倍。这一理论的得出,开辟了物理学的一个新领域——量子力学。根据普朗克提出的量子学理论,科学家们得出了物理学上最小的距离单位普朗克长度。它由引力常数、光速和普朗克常数的相对数值决定,是物理学意义上最小的距离单位,在这一距离单位下,重力和时空不复存在,量子效应占据支配地位。

它有意义的最小可测长度。普朗克长度由引力常数、光速和普朗克常数的相对数值决定,它大致等于1.6x10-35米,即1.6x10-33厘米,是一个质子直径的10^22分之一。

忽略掉2π等等的因子,普朗克质量的意义大约是一个史瓦西半径等同于康普顿波长的黑洞所带有的质量。 这黑洞的半径大约是普朗克长度。

透过思想实验阐明:想像要测量一个物体的位置,我们得用照在其上的光所得的反射。如果对它的位置要测到很高的精确度,我们必须用更短波长的光子,如此表示这些光子的能量会更高。如果这能量高到一个程度,原则上它们撞到物体时可以产生黑洞。这个黑洞可以“吞噬掉”光子而让实验失败。通过简单的量纲分析计算可发现当测量物***置的精准度达到普朗克长度以下,便会发生上述的问题。

这个思想实验涉及到了广义相对论与量子力学(主要指海森堡不确定原理),即是说结合了两个理论来看,我们无法对位置做出比普朗克长度还要小、还要精确的测量。因此,在任何结合广义相对论与量子力学的量子引力理论中,若在时间短于普朗克时间、距离小于普朗克长度的尺度下,我们传统上对时间、空间的标示将会全盘瓦解。

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