Công thức vật lý Max Planck trong
vt lý thng kê
Hằng số Planck
Hằng số Planck, đặt tên theo nhà vt Max Planck, ký hiệu là h, là mt
hằng s bản của vt lý xuất hiện trong các bài toán của vật lý lượng t:
với J là joule và s là giây
Khi dùng electronvolt (eV) là đơn vị đo năng lượng thì:
Hằng số này có đơn vị đo là năng lượng nhân thi gian.
Một hng số liên quan thường gặp trong lý thuyết lượng tử là hằng số
Planck đơn giản hay hng số Planck rút gọn, còn gi là hng số Planck-
Dirac, ký hiệu là (đọc là "hát ngang"), được định nghĩa là:
với π là spi.
Hằng số Planck được dùng trong các miêu tả về các htbản như electron
hay photon với tính chất vật lý có các giá trị gián đoạn chứ không liên tục. Ví
dụ, năng lượng của một hạt photon tần số ν là:
Do vậy năng lượng của chùm ánh sáng (chùm hạt photon) có tần số ν ch
thể có giá trị bằng số nguyên ln mộtng lượng nhỏ nhất (số nguyên này
chính là số hạt photon trong chùm, và năng lượng nhỏ nhất là năng lượng của
1 hạt photon):
Hằng số Planck xuất hiện trong nguyên lý bt định ni tiếng của Werner
Heisenberg.
Bức tường Planck
Bức tường Planck (đặt theo tên nhà vật Max Planck) chỉ khoảng thời gian
của lịch sử vũ tr trong đó vũ trụ có độ tuổi bằng thời gian Planck, tức là
khoảng giây. Trước thời gian này là khoảng thời gian được gọi là k
nguyên Planck, là khong thời gian trong đó tất cả các định luật vt lý cổ điển
hiện tại như các định luật của vật lý lượng tử gặp phải giới hạn và cần thiết
phải có một mô tả ở cấp vi mô về lực hấp dẫn (ta gi một thuyết như vậy là lý
thuyết hấp dẫn lượng tử), mà đến nay vẫn còn là điều bí ẩn. Những hiểu biết
của chúng ta do vậy vướng phải một "bức tường" trừu tượng. Các độ đo vật
lý như áp sut, nhiệt độ cao đến mức mà không-thời gian có vẻ như đạt đến
một độ cong (curvature) vô hạn, mà ta còn gọi là mt điểm kỳ dị trong thuyết
tương đối rộng[1]. Kích thước của vũ trụ tại thời điểm này có độ lớn bằng độ
dài Planck, ký hiệu , và có giá trị xấp xỉ , là độ dài vật lý
nhỏ nhất nghĩa trong các lý thuyết vật lý hiện tại. Nó thể hiện một độ dài
tự nhiên theo đó có thể xuất hiện một lý thuyết hấp dẫn lượng tử nào đó.
Thời gian và không gian mà chúng ta hay quy ước trở thành các khái niệm rõ
ràng là phức tạp hơn nhiều "bên ngoài" bức tường Planck, tức là trong sut
k nguyên Planck. Những nghiên cứu gần đây trong ngành lý thuyết dây
trong ngành lý thuyết hấp dẫn lượng tử vòng cũng đều cho rằng thời gian và
không gian có l không phải là những khái niệm nguyên thủy mà xuất phát từ
một thực tế lý thuyết phức tạp hơn thế. Chẳng hạn như một khi đạt dến kích
thước Planck, thời gian và không gian sẽ không liên tục nữa mà dần dần có
tính chất rời rạc và không liên tục.
Chú thích
1. ^ Dĩ nhiên, gi s chính xác là các định lut dn ti các vô hn này
không còn áp dng được trong k nguyên Planck thì các vô hn này
hoàn toàn có th biến mt theo mt thuyết hp dẫn lượng t nào đó và
biến đổi ca vũ trụ khi đó sẽ tr nên có quy tắc hơn. Tuy nhiên khi
không có mt thuyết như vậy thì khó tính toán và tiên đoán được da
trên các tính toán c điển.
Hệ thống đo lường Planck
Hệ thống đo lường Planck là được đặt theo tên nhà vt lý nổi tiếng Max
Planck sdụng các đơn vị đo lường sau đây:
Tên Đại lượng Công thức Trị sgần
đúng trong
hệ thống SI
Hằng số
Planck
năng lượng.thời
gian (Joule.s)
Độ dài
Planck
khoảng cách (L)
1.616 × 10−35
m
Khối
lượng
Planck
khối lượng (M)
2.177 × 10−8
kg
Thời gian
Planck
thi gian (T)
5.391 × 10−44 s
Nhiệt độ
Planck
nhiệt độ
(ML2T2/k)
1.415 × 1032 K
Điện tích
Planck
điện tích (Q)
1.875 × 10−18
C