普朗克时间

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普朗克时间,是指时间量子间的最小间隔,即普朗克时间,为 1E-43秒(即10^-43s)。没有比这更短的时间存在。普朗克时间=普朗克长度/光速。(注:1普朗克时=0.0000000000000000000000000000000000000000001秒)
中文名
普朗克时间
外文名
Planck time
提    出
普朗克
时    间
1900年
领    域
物理

目录

普朗克时间历史起源

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在100多年前的1900年,物理学家马克斯·普朗克发现,能量可以分为不可再分割的单位,并将其命名为“量子”。为了描述量子的体积,人们通常使用基本量子即普朗克量子来形容。这一发现标志着量子力学的诞生,其对科学发展起的作用超出普朗克本人的想像。例如,把普朗克量子同光速和其他常数结合在一起,就可以得出空间和时间方面不可分割的量子,也就是最短的距离单位和最短的时间单位。普朗克长度为10的-35次方米。普朗克时间为10的-43次方秒。如何超越普朗克长度和普朗克时间还是个谜,因为现行物理定律在这个范围内就失效了。因此,宇宙论学者在研究宇宙起源时,在大爆炸之后,最多就能计算到10的-43次方秒。要研究普朗克时间之前发生的事,还缺乏新定律。这种新定律,理论物理学家已研究几十年了。
经典广义相对论的奇性不可避免,所以标
普朗克 普朗克
大爆炸模型中时空存在着零点,给了上帝一个容身之地。但是考虑到量子力学的不确定性原理,一些基本量度,譬如长度和时间具有不确定性。不确定的程度由普朗克常数决定,从该常数可以定出最小的长度量子,即普朗克长度,为10E-33厘米,这远远小于原子核的尺度。测量任何长度不可能比这个更精确,而且比普朗克长度更短的长度是没有意义的。同样,作为时间量子的最小间隔,即普朗克时间。没有比这更短的时间存在。这就是说,我们不可能把黑洞缩减为数学上的一个点,同样也不能追溯到大爆炸的真正开始时刻。

普朗克时间运算

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普朗克尺度,即HBAR,C,G都取为一时得到的时间,长度,质量尺度。
普朗克长度l=gh/c3~10-35m=10E-33厘米
普朗克常数也使用于海森堡不确定原理。在位移测量上的不确定量(标准差)Δx ,和同方向在动量测量上的不确定量 Δp,有如下关系:

普朗克时间原理

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普朗克长度lp计算如右图,单位:米,普朗克时间为tp=lp/c= 5.39121(40) × 10^-44秒,c为真空中光速,G为万有引力常数(引力常量),G=6.67259×10^-11N.m^2/kg^2,普朗克常数记为 h ,是一个物理常数,用以描述量子大小。在量子力学中占有重要的角色,马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现,只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,计算的结果才能和试验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于hv,v为辐射电磁波的频率,h为一常量,叫为普朗克常数。普朗克常数的值约为:
h=6.6260693(11)×10^-34 J·s,或
h=4.13566743(35)×10^-15 eV·
其中电子伏特(eV)为能量单位,1eV约为1.6021766×10的-19次方焦耳。
普朗克常数的物理单位为能量乘上时间,也可视为动量乘上位移量:
(牛顿(N)·米(m)·秒(s))为角动量单位另一个常用的量为约化普朗克常数(reduced Planck constant),有时称为狄拉克常数(Dirac constant),纪念保罗·狄拉克。狄拉克常数h-bar=h/(2π)。
其中 π 为圆周率常数 pi。狄拉克常数念为 "h-bar" 。
普朗克常数用以描述量子化,微观下的粒子,例如电子及光子,在一确定的物理性质下具有一连续范围内的可能数值。例如,一束具有固定频率 ν 的光,其能量 E 可为:
有时使用角频率 ω=2πν :
许多物理量可以量子化。譬如角动量量子化。 J 为一个具有旋转不变量的系统全部的角动量, Jz 为沿某特定方向上所测得的角动量。其值:
因此, 可称为 "角动量量子"。
普朗克常数也使用于海森堡不确定原理。在位移测量上的不确定量(标准差) Δx ,和同方向在动量测量上的不确定量 Δp,有如下关系:
还有其他组物理测量量依循这样的关系,例如能量和时间。
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