科普知識:普朗克長度是什麼?
知識
10-09
我們都知道「納米技術」這一名詞,是指深入到分子層級的微觀科學技術,那麼一納米有多長呢!計量單位中一納米為百萬分之一毫米,即十億分之一米,這固然是極小極短的長度單位了,但是對於物理學中的普朗克長度來說,一納米還真是太長了。因為一納米約有著十億億億個普朗克長度。
普朗克長度是什麼?簡單地說,它就是物理學理論中的最小長度,也是量子效應起支配作用的長度標度,即便是光子、電子、中微子這種最小單位的基本粒子,對普朗克長度來說都是太大了。在這一尺度中,引力和時空等物理學概念已經失效,起作用的規則只有量子物理學的法則。
普朗克長度由引力常數、光速和普朗克常數的相對數值決定,一個普朗克長度大致等於1.6x10的-35次方米,也就是說1.6米等於10的35次方普朗克長度,數值為1.6米=160,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000普朗克長度。
普朗克長度由馬克斯·普朗克首先提出,他希望建構出一套針對物理學中的最小單位的測量系統,其基礎是建在普朗克質量之上的,在普朗克長度的距離範圍,預期引力會開始展現量子效應,進而要求一套量子引力理論來預測會發生的物理事件。
目前人類的科學理論和實驗中,不可能會有比普郎克長度更短的單位出現,否則現代物理學將全盤瓦解。一個普朗克長度下的立體物,通常也可視為宇宙的最基本單位,就像圖片都是由一個個像素組成的一樣,因此也有人稱普朗克長度就是宇宙一像素。
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