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普朗克尺度和普朗克时间

常驻编辑 科普中国 2022-08-14 普朗克   尺度   量纲   常数   量子   引力   黑洞   能量   理论   质量   时间
引力理论的代言人。ZrQ拜客生活常识网


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2.1 光速

1905 年爱因斯坦建立了狭义相对论,完全地解决了麦克斯韦方程组和伽利略世界观之间的矛盾:时间和空间应该是平权的,它们随着惯性系的改变而一起 “协同地变换”。狭义相对论最重要的一个假设就是光速大小不随观者变化,在所有的惯性系中光速都是一个常数ZrQ拜客生活常识网

任何惯性参考系中测到的光速大小是一样的ZrQ拜客生活常识网

从这个假设出发,我们能推出惯性系之间的时空坐标变换必须保持如下的四维时空间隔不变ZrQ拜客生活常识网

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进一步我们能推出惯性系之间时空坐标变换的定量关系,也就是洛伦兹变换。狭义相对论的一个重要推论就是它统一了质量和能量的概念。对于一个质量为 的静止的物体,其能量 由质量和光速平方的乘积给出ZrQ拜客生活常识网

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容易看出,上面定义的普朗克能标和普朗克质量之间也满足这样的关系ZrQ拜客生活常识网

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因为光速 c 是一个对所有惯性观者都不变的常数,所以谈到某个物体的质量和能量时我们完全可以将其视为一回事。或者等价地,对能量的单位做一个重新标度 (rescale),我们可以将光速设为1,这就是所谓的自然单位制

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