普朗克長(zhǎng)度等于普朗克時(shí)間乘以光速，其值約為10-33cm。我們?cè)诟咧袑W(xué)過(guò)的傳統(tǒng)經(jīng)典物理學(xué)是連續(xù)的，這意味著僅僅描述一條直線，就需要?jiǎng)佑靡粋�(gè)數(shù)目無(wú)窮多的點(diǎn)集。而量子物理實(shí)際上是數(shù)碼的，在量子力學(xué)中存在一個(gè)最小的尺寸，比它更小是不可能達(dá)到的，也就是普朗克長(zhǎng)度。

簡(jiǎn)介

1900年，德國(guó)物理學(xué)家普朗克脫離了經(jīng)典物理觀念的束縛，推導(dǎo)出了黑體輻射經(jīng)驗(yàn)公式，即在假定物質(zhì)輻射的能量不連續(xù)的情況下，它的能量只能是某一個(gè)最小能量的整數(shù)倍。這一理論的得出，開辟了物理學(xué)的一個(gè)新領(lǐng)域——量子學(xué)。根據(jù)普朗克提出的量子學(xué)理論，科學(xué)家們得出了物理學(xué)上最小的距離單位普朗克長(zhǎng)度。它由引力常數(shù)、光速和普朗克常數(shù)的相對(duì)數(shù)值決定，是物理學(xué)意義上最小的距離單位，在這一距離單位下，重力和時(shí)空不復(fù)存在，量子效應(yīng)占據(jù)支配地位。

它有意義的最小可測(cè)長(zhǎng)度。普朗克長(zhǎng)度由引力常數(shù)、光速和普朗克常數(shù)的相對(duì)數(shù)值決定，它大致等于1.6x10-35米，即1.6x10-33厘米，是一個(gè)質(zhì)子直徑的1022分之一。

歷史

這項(xiàng)單位首先由馬克斯·普朗克所開發(fā)，他希望建構(gòu)出一套測(cè)量系統(tǒng)是依照這些自然單位來(lái)施行的。其中的基礎(chǔ)是建在普朗克質(zhì)量上。雖然量子力學(xué)和廣義相對(duì)論在提出這些單位的當(dāng)時(shí)尚未出現(xiàn)，隨后得知：在普朗克長(zhǎng)度的距離范圍，重力預(yù)期開始會(huì)展現(xiàn)量子效應(yīng)，進(jìn)而要求一套量子引力理論來(lái)預(yù)測(cè)所會(huì)發(fā)生的物理事件。

重要性

忽略掉2π等等的因子，普朗克質(zhì)量的意義大約是一個(gè)史瓦西半徑等同于康普頓波長(zhǎng)的黑洞所帶有的質(zhì)量。 這黑洞的半徑大約是普朗克長(zhǎng)度。

透過(guò)思想實(shí)驗(yàn)闡明：想像要測(cè)量一個(gè)物體的位置，我們得用照在其上的光所得的反射。如果對(duì)它的位置要測(cè)到很高的精確度，我們必須用更短波長(zhǎng)的光子，如此表示這些光子的能量會(huì)更高。如果這能量高到一個(gè)程度，原則上它們撞到物體時(shí)可以產(chǎn)生黑洞。這個(gè)黑洞可以“吞噬掉”光子而讓實(shí)驗(yàn)失敗。通過(guò)簡(jiǎn)單的量綱分析計(jì)算可發(fā)現(xiàn)當(dāng)測(cè)量物體位置的精準(zhǔn)度達(dá)到普朗克長(zhǎng)度以下，便會(huì)發(fā)生上述的問(wèn)題。

這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)涉及到了廣義相對(duì)論與量子力學(xué)（主要指海森堡不確定原理），即是說(shuō)結(jié)合了兩個(gè)理論來(lái)看，我們無(wú)法對(duì)位置做出比普朗克長(zhǎng)度還要小、還要精確的測(cè)量。因此，在任何結(jié)合廣義相對(duì)論與量子力學(xué)的量子引力理論中，若在時(shí)間短于普朗克時(shí)間、距離小于普朗克長(zhǎng)度的尺度下，我們傳統(tǒng)上對(duì)時(shí)間、空間的標(biāo)示將會(huì)全盤瓦解。

起因

經(jīng)典廣義相對(duì)論的奇性不可避免，所以標(biāo)準(zhǔn)大爆炸模型中時(shí)空存在著零點(diǎn)，給了上帝一個(gè)容身之地。但是考慮到量子力學(xué)的測(cè)不準(zhǔn)原理，一些基本量度，譬如長(zhǎng)度和時(shí)間具有測(cè)不準(zhǔn)性。測(cè)不準(zhǔn)的程度由普朗克常數(shù)確定，從該常數(shù)可以定出最小的長(zhǎng)度量子，即普朗克長(zhǎng)度，為10-33厘米，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原子核的尺度。測(cè)量任何長(zhǎng)度不可能比這個(gè)更精確，而且比普朗克長(zhǎng)度更短的長(zhǎng)度是沒(méi)有意義的。同樣，作為時(shí)間量子的最小間隔，即普朗克時(shí)間，為10-43秒。沒(méi)有比這更短的時(shí)間存在。這就是說(shuō)，我們不可能把黑洞縮減為數(shù)學(xué)上的一個(gè)點(diǎn)，同樣也不能追溯到大爆炸的真正開始時(shí)刻。