点匪夷所思。
那么,普朗克长度、普朗克时间、普朗克质量到底是怎么凑出来的呢?
当时,普朗克提出量子概念,并通过理论和实验计算出普朗克常数的值。
即:h=6.6x10^-34(j·s)。
目前物理学中有三个特殊的常数了。
分别是:
万有引力常数g=6.7x10^-11(m/kg·s);
光速c=3x10^8(m/s);
普朗克常数h=6.6x10^-34(j·s)。
1971年,国际计量学大会确定了物理学领域的7个基本物理量及其单位名称、单位缩写:
长度(米-m);
时间(秒-s);
质量(千克-kg);
温度(开尔文-k);
电流(安培-a);
光强(坎德拉-cd);
物质的量(摩尔-mol)。
有了这七个物理量之后,就能推导出剩下所有的物理量。
所以它们才被称为基本物理量。
但是光有物理量还不行。
还要知道一个单位的数值到底是多少。
比如对质量而言,1kg到底是多重呢?
当时采用的是千克原器(一个非常非常光滑的金属球,规定它的质量就是1kg)的质量作为标准。
普朗克的时代,还没有这些细致的划分。
不过关于物理量及单位的具体数值,也是一个问题。
有一天,普朗克突发奇想:
“能不能根据g、c、h这三个常数,创造出一套新的物理量的单位标准呢?”
他选择最常见的三个基本物理量:长度、时间、质量。
计算方法非常简单,那就是通过量纲分析和配平。
因为g、c、h这三个常数的单位,包含了m、s、kg等单位。
通过合适的单位换算,可以把不要的单位全部消除。
比如,长度的单位是m。
那么普朗克长度lp的单位肯定也是m。
这时,可以假设lp=h^αg^βc^γ。
只要找到合适的参数,就能使得单位换算后,只剩下m。
通过求量纲方程可得:α=1/2,β=1/2,γ=-3/2。
最后,我们可以得到,普朗克长度lp=√g/c。(=h/2π;√表示根号)
通过一定的运算,我们把这三个常数的结果变成了长度m。
这就是普朗克长
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