普朗克能量

在物理學裡，普朗克能量是普朗克單位制的能量單位，具體定義請參加正文。

基本介紹

  • 中文名：普朗克能量
  • 外文名：Planck energy
  • 學科：物理學
  • 標記：Ep
  • 性質：普朗克單位制的能量單位
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基本信息

在物理學裡，普朗克能量是普朗克單位制的能量單位，標記為
。用方程表達，普朗克能量是
其中，
是光速，
是約化普朗克常數，
萬有引力常數。
1991 年觀察到的超能量宇宙射線的能量大約為50焦耳。大多數的普朗克單位都是很小的數量。可是
的確是一個相當大的數量，大約是一個閃電所需要的能量。
雖然如此，在粒子物理學裡，
仍舊是一個很有用的物理量，特別是當我們需要包括重力效應的計算在內的時候。普朗克能量是偵測普朗克長度的尺寸所需的能量，可以說是在那區域內能容納的最大的能量。假若一個直徑為 1 普朗克長度的圓球，包含有 1 普朗克能量，則這圓球會變成一個小黑洞。
採用普朗克單位制，物理常數
，
，與
的數值都會等於 1 。因此，質能方程簡化為
；其中，E是能量，m是質量。這樣，普朗克能量與普朗克質量的數值相等。
在廣義相對論的方程里，
時常會有因子
伴隨。所以，在粒子物理學與物理宇宙學里，項目
時常被歸一化為1。

普朗克單位制

普朗克單位制是一種計量單位制度，由德國物理學家馬克斯·普朗克最先提出，因此命名為普朗克單位制。這種單位制是自然單位制的一個實例，經過特別設計，使得某些基礎物理常數的值能夠簡化為1，這些基礎物理常數是萬有引力常數
，約化普朗克常數
，在真空里的光的光速
，庫侖常數
，其中
是真空電容率，也就是電常數，玻爾茲曼常數
。
上述每一個常數都至少出現於一個基本物理理論：
在廣義相對論與牛頓的萬有引力定律、
在量子力學、
在狹義相對論、
在靜電學、
在統計力學與熱力學。實際上，以上的五個常數在許多物理定律的代數表達式中多次出現，因此引入普朗克單位制可以將這些代數表達式簡化，普朗克單位制也因此成為了理論物理學一個非常有用的工具。在統一理論方面的研究，特別如量子引力學中，普朗克單位制能夠給研究者一點大概的提示。

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