普朗克长度是怎么回事?普朗克长度的重要性是什么?

来源:京华在线网 | 2023-03-30 10:05:48 |

普朗克长度等于普朗克时间乘以光速,其值约为10-33cm。我们在高中学过的传统经典物理学是连续的,这意味着仅仅描述一条直线,就需要动用一个数目无穷多的点集。而量子物理实际上是数码的,在量子力学中存在一个最小的尺寸,比它更小是不可能达到的,也就是普朗克长度。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1022分之一。

普朗克长度的重要是什么?

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体位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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