普朗克尺度
理論概念
透過不確定原理,普朗克長度與普朗克能量相關(guān)聯(lián)。在這尺度下,大小與距離的概念崩解, 量子不確定性 ( 英語 : quantum indeterminacy ) 變成絕對關(guān)鍵。黑洞的史瓦西半徑約略與這尺度下的康普頓波長相當(dāng),運(yùn)用足夠能量的光子來探測普朗克尺度可能無法產(chǎn)生信息;能精準(zhǔn)測量普朗克尺度的光子,其能量會產(chǎn)生新的粒子,而這粒子(普朗克粒子)的質(zhì)量又大到可產(chǎn)生黑洞,從而扭曲該區(qū)域的時空并吞噬該光子。也因此能調(diào)和廣義相對論與量子力學(xué)的量子引力理論才能完整地解釋這尺度下的物理。普朗克尺度的動力學(xué)對宇宙學(xué)也十分重要,原因是宇宙初誕生時期的尺度即是普朗克尺度,對宇宙演化過程有一定影響,這個時期稱為普朗克時期。
探測普朗克尺度的相關(guān)實驗
探測普朗克尺度動力學(xué)的實驗相當(dāng)困難,這尺度的能量遠(yuǎn)超過現(xiàn)行粒子加速器。另一個方向是天文學(xué)觀測,因為宇宙生成時期的能量尺度為普朗克尺度,而可能殘留一些證據(jù)可在今日觀察到,相關(guān)天文物理研究包括 WMAP探測器 ( 英語 : WMAP probe ) ,讓物理學(xué)家可以探究大爆炸后最初的萬億分之一秒,此時期發(fā)生電弱相變。此時期離普朗克時期尚遠(yuǎn),更新的探測器包括Planck Surveyor、IceCube 或可進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)更多的天文物理證據(jù)。
相對論性重離子對撞機(jī) ( 英語 : Relativistic Heavy Ion Collider ) 的結(jié)果發(fā)現(xiàn)了夸克-膠子等離子體的流體特性,大強(qiáng)子對撞機(jī)設(shè)施對于相關(guān)研究更能加強(qiáng)對普朗克尺度物理的認(rèn)識。然而目前為止仍未有粒子物理實驗?zāi)芫珳?zhǔn)地探測普朗克尺度物理,雖然如此,所獲得的實驗數(shù)據(jù)仍有意義,用以篩選可行宇宙暴脹理論,以及淘汰標(biāo)準(zhǔn)模型以外一些不適合的延伸理論。
相關(guān)條目
普朗克單位
普朗克時期
普朗克粒子
量子引力
馬克斯·普朗克
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