普朗克尺度

✍ dations ◷ 2025-06-29 06:35:01 #天体物理学,粒子物理,物理宇宙学,量子引力,量子场论

在粒子物理与物理宇宙学等领域中,普朗克尺度(纪念马克斯·普朗克)是指约1.22 × 1019GeV量级的能量尺度;依照质能等价原理,其相当于普朗克质量2.17645 × 10−8公斤。在这样的尺度重力的量子效应变得重要,而目前描述亚原子粒子的量子场论变得不适用,而重力的不可重整化成了问题。透过自然单位制的连结,普朗克尺度也可指长度或时间尺度。

在普朗克尺度,重力的强度变得与其他基本作用力相当,理论物理学家也认为所有的基本作用力在此统合,虽然详细的机制仍不清楚。普朗克尺度因此是量子引力效应不可忽略的尺度。待发展的量子引力理论则变得必要,目前的研究方案包括弦论、M理论、循环量子引力、非交换几何、因果集以及p-adic数学物理。

透过不确定原理,普朗克长度与普朗克能量相关联。在这尺度下,大小与距离的概念崩解,量子不确定性(英语:quantum indeterminacy)变成绝对关键。黑洞的史瓦西半径约略与这尺度下的康普顿波长相当,运用足够能量的光子来探测普朗克尺度可能无法产生信息;能精准测量普朗克尺度的光子,其能量会产生新的粒子,而这粒子(普朗克粒子)的质量又大到可产生黑洞,从而扭曲该区域的时空并吞噬该光子。也因此能调和广义相对论与量子力学的量子引力理论才能完整地解释这尺度下的物理。普朗克尺度的动力学对宇宙学也十分重要,原因是宇宙初诞生时期的尺度即是普朗克尺度,对宇宙演化过程有一定影响,这个时期称为普朗克时期。

探测普朗克尺度动力学的实验相当困难,这尺度的能量远超过现行粒子加速器。另一个方向是天文学观测,因为宇宙生成时期的能量尺度为普朗克尺度,而可能残留一些证据可在今日观察到,相关天文物理研究包括WMAP探测器(英语:WMAP probe),让物理学家可以探究大爆炸后最初的萬億分之一秒,此时期发生电弱相变。此时期离普朗克时期尚远,更新的探测器包括Planck Surveyor、IceCube或可进一步发现更多的天文物理证据。

相对论性重离子对撞机(英语:Relativistic Heavy Ion Collider)的结果发现了夸克-胶子等离子体的流体特性,大强子对撞机设施对于相关研究更能加强对普朗克尺度物理的认识。然而目前为止仍未有粒子物理实验能精准地探测普朗克尺度物理,虽然如此,所获得的实验数据仍有意义,用以筛选可行宇宙暴胀理论,以及淘汰标准模型以外一些不适合的延伸理论。

相关

  • 台湾小檗台湾小檗(学名:Berberis kawakamii)又名川上氏小檗是小檗科小檗属的植物,为台湾特有植物。生长于海拔2,200米至3,500米的地区,见于南湖大山、合欢山、阿里山等山区的山坡灌丛中和
  • span style=color: white;欧洲联盟的政治与政府/span本文是 欧洲联盟的政治与政府 系列条目之一欧盟在性质上接近邦联,在许多方面均拥有立法权。但欧洲和大部分国家不同的是,欧盟并未全面强制实施共同外交政策、国防政策和直接课
  • 蒙淘克计划阴谋论蒙淘克计划(Montauk Project)是一系列传闻由美国政府机密执行的计划,于纽约州长岛蒙淘克的“英雄营(英语:Camp Hero State Park)”(正式名称是蒙淘克空军基地(英语:Montauk Air Force
  • 共和党 (消歧义)共和党是诸多政党使用的党名:
  • 谢费尔竖线谢费尔竖线(英语:Sheffer stroke),得名于Henry M. Sheffer(英语:Henry M. Sheffer),写为“| ”(见竖线)或“↑”,指示等价于合取运算的否定的逻辑运算。普通语言表达为“不全是即真”(No
  • 休格氏魮休格氏魮(学名:)为辐鳍鱼纲鲤形目鲤科的一种鱼类。被IUCN列为濒危保育类动物,分布于非洲几内亚的圣保罗河及利比里亚Lofa河流域,本鱼具长触须,体侧具数个黑色斑块,背鳍软条11枚;臀鳍
  • 哈霍省坐标:6°57′N 1°10′E / 6.950°N 1.167°E / 6.950; 1.167哈霍省(法语:Préfecture du Haho),是多哥的30个省份之一,位于该国中南部,由高原区负责管辖,首府设于诺策,面积3,034平方
  • 陈安娜陈安娜(瑞典语:Anna Gustafsson Chen,1965年-),瑞典汉学家、翻译家,丈夫为华裔瑞典作家陈迈平(万之)。陈安娜于1965年在瑞典出生,1985年起在斯德哥尔摩大学中文系学习,曾师从著名汉学家
  • 顾传玠顾传玠(1910年1月-1965年1月6日),本名时雨,后改名志成,江苏苏州人,昆曲名家、传字辈演员。1921年8月进入昆剧传习所学习昆曲,师承沈月泉,工小生。在此期间,他成绩优异,在上海滩号称“第
  • 三维匹配问题三维匹配问题(3DM)是六个经典NP完全问题之一,是经典的“婚姻问题”的推广,“婚姻问题”的提法是:有几个未婚男子和几个未婚女子以及一张列出双方都表示愿意结合在一起的一对对男