プランク長。物理学が扱える最小の長さ

{\displaystyle \ell _{P}={\sqrt {\hbar G \over c^{3}}}\thickapprox 1.616\ 229(38)\times 10^{-35}\,{\mbox{m}}.}P=G/c31.616 229(381035m.

プランク長(プランクちょう、英: Planck length)は、長さのプランク単位である。

記号ℓP で表す。コンプトン波長をπ で割ったものとシュワルツシルト半径とが等しい長さとなる質量で定義される。このときの質量をプランク質量という。

 

プランク定数

プランク定数(Planck constant)は、光子のもつエネルギーと振動数の比例関係をあらわす比例定数のことで、量子論を特徴付ける物理定数である。

量子力学の創始者の一人であるマックス・プランクにちなんで命名された。

作用の次元を持ち、作用量子とも呼ばれている。

SIにおける単位はジュール秒(記号: J s)である。

プランク定数は20195月に定義定数となり、正確に6.62607015×1034 J sと定義された。

 

マックス・プランクは190010月(論文発行は1901年)に、ヴィーンの公式より良い公式を得ようとする過程でプランクの公式を考案した。プランクによるこの公式は、全ての波長領域において非常によく実験データと一致した。次に、この法則の導出方法を構築する過程で、プランクは物質中の荷電振動子の異なるモードについて、電磁エネルギー分布を考えた。これらの振動子のエネルギーが離散的になっていると仮定したところ、プランクの法則を導出することができた。

具体的には、エネルギーは振動数 ν に比例するエネルギー素量(エネルギー量子) E、すなわち

{\displaystyle E=h\nu }E=

の整数倍の値のみ取りうるということである。

プランクはこの量子化の仮定を、アルベルト・アインシュタインが光電効果の説明のために光子の存在を仮定するよりも5年前に行っていた。この時点では、プランクは量子化は空洞壁面にあるであろう微小の共鳴子(resonator、現在でいう原子)にのみ適用されるものであり、光それ自身が離散的なエネルギーの束や塊を伝播する性質を有しているとは仮定しなかった。

更には、プランクはこの仮定にはなんら物理的重要性はなく、公式を導くための単なる数学的な道具に過ぎないと考えていた。しかしながら、エネルギーの量子化は物理学史上、初めて導入された量子論的概念であり、その後の量子力学の形成に大きな役割を果たした。

プランクによるエネルギーの量子化仮説とアインシュタインの光量子仮説は、ともに量子力学の発展における基礎となっている。

なお、プランクの公式では黒体は全ての周波数の電磁波を放出するとしているが、これは非常に多数の光子が測定される実験でのみ実際に適用できる。例えば室温 (300 K) における表面積が1平方メートルの黒体は、1000年に一度程度しか可視領域の光子を放出せず、よって通常の実験などにおいては黒体は室温では可視光線を放出されないといっても差し支えない。実験データからプランクの法則を導出する際などのこの事実の重要性についてはで議論されている。

 

 

プランク時間で宇宙が創造された

{\displaystyle t_{\mathrm {P} }={\sqrt {\frac {\hbar G}{c^{5}}}}=5.391\ 16(13)\times 10^{-44}\,{\mbox{s}}}tP=G/c5 =5.391 16(131044s

 

この世はモノではなく、出来事の関連性によって成り立っている。つまり出来事の集まりである。

量子場の複雑な振動

複数の力の相互作用

再び粒子に戻るまでの短い姿