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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
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这样的解释充其量只能说明普朗克量也应该是很基本的物理量,并且很有可能同时蕴含了量子理论和引力的信息,但并没有回答问题的本质,即它们为何是我们宇宙中的“极限"量?ZrQ拜客生活常识网

在接下来的两节中,我们将分别从引力和量子场论的角度,来考察普朗克量的“极限”之处。ZrQ拜客生活常识网



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3. 黑洞:对不起我不能再轻了

广义相对论最大的成就之一就是预言了黑洞——一种引力极大、极其致密以至于连光都没法逃脱其束缚的奇特天体的存在。在爱因斯坦1915年发表他的广义相对论后的短短一年,就由德国物理学家史瓦西 (Schwarzschild) 解出了场方程的第一个解析解——史瓦西解。这个解预言了球对称、不带电、不自转的黑洞的存在,这类最简单的黑洞被称为史瓦西黑洞。对于一个质量为的史瓦西黑洞,它的 “半径” (视界) 由下式给出ZrQ拜客生活常识网

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这被称为史瓦西半径,它恰巧就等于当年拉普拉斯所预言的“暗星” 的半径。将一个物体保持质量不变并压缩到它的史瓦西半径以下,那它就成了一个黑洞。我们现在考察一个质量为 的史瓦西黑洞,并令它的半径等于它的康普顿波长ZrQ拜客生活常识网

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我们发现其对应的质量正好就是普朗克质量ZrQ拜客生活常识网

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