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[科普中国]-普朗克质量

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普朗克质量是质量的自然单位,是粒子的康普顿波长与其史瓦西半径相比拟时的质量。

简介普朗克质量是质量的自然单位,常记为,是粒子的康普顿波长与其史瓦西半径相比拟时的质量。

2010年CODATA所建议的普朗克质量值为:2.176 51(13) × 10千克,圆括号中的部分是要显示最后几位数字的不确定性—亦即数值为21.7651 ± 0.0013 微克。

粒子物理学与宇宙学常用到约化普朗克质量,其值为:≈ 4.341 微克。加上因子可以简化引力中的数个方程。

不像其他多数的普朗克单位,普朗克质量的尺度对人类而言或多或少是能够体会的,因为它大约是跳蚤质量的四千到五千分之一。当所讨论的尺度与粒子的史瓦西半径相当时,由于质量造成的时空弯曲比较明显。而康普顿波长代表粒子的量子不确定性起作用的范围。当粒子的质量小于普朗克质量时,由于不确定性的作用范围超过史瓦西半径,点粒子不会坍缩成黑洞,因此普朗克质量可以认为是黑洞的最小质量。目前发现的基本粒子质量都远远小于普朗克质量。1

普朗克单位制普朗克单位制是一种计量单位制度,由德国物理学家马克斯·普朗克最先提出,因此命名为普朗克单位制。这种单位制是自然单位制的一个实例,经过特别设计,使得某些基础物理常数的值能够简化为1,这些基础物理常数是万有引力常数,约化普朗克常数,在真空里的光的光速,库仑常数,其中是真空电容率,也就是电常数,玻尔兹曼常数

上述每一个常数都至少出现于一个基本物理理论:在广义相对论与牛顿的万有引力定律、在量子力学、在狭义相对论、在静电学、在统计力学与热力学。实际上,以上的五个常数在许多物理定律的代数表达式中多次出现,因此引入普朗克单位制可以将这些代数表达式简化,普朗克单位制也因此成为了理论物理学一个非常有用的工具。在统一理论方面的研究,特别如量子引力学中,普朗克单位制能够给研究者一点大概的提示。2

参阅量纲分析

物理常数

普朗克尺寸

普朗克粒子

普朗克纪元

高斯单位制

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学