普朗克質量


























預備知識

平方根

x{displaystyle {sqrt {x}}}{sqrt {x}}

約化普朗克常數

{displaystyle hbar }hbar

真空中光速

c{displaystyle c}c

重力常數

G{displaystyle G}G

普朗克質量是質量的自然單位,常記為mP{displaystyle m_{P},}m_P,,是粒子的康普顿波长与其史瓦西半径相比拟时的质量。



λ/mPc=GmP/c2{displaystyle lambda approx hbar /m_{P}c=Gm_{P}/c^{2}}lambdaapproxhbar/m_Pc=Gm_P/c^2

mP=ℏcG=2.18×10−8kg=1.22×1016TeV/c2{displaystyle m_{P}={sqrt {frac {hbar c}{G}}}=2.18times 10^{-8},mathrm {kg} =1.22times 10^{16},mathrm {TeV/c^{2}} }{displaystyle m_{P}={sqrt {frac {hbar c}{G}}}=2.18times 10^{-8},mathrm {kg} =1.22times 10^{16},mathrm {TeV/c^{2}} }


2010年CODATA所建議的普朗克質量值為:2.176 51(13) × 10-8千克,圓括號中的部份是要顯示最後幾位數字的不確定性—亦即數值為21.7651 ± 0.0013 微克。


粒子物理學與宇宙學常用到約化普朗克質量,其值為:



c8πG{displaystyle {sqrt {frac {hbar {}c}{8pi G}}}}sqrt{frac{hbar{}c}{8pi G}} ≈ 4.341 微克。

加上{displaystyle 8pi ,}8pi,因子可以簡化重力中的數個方程式。


不像其他多數的普朗克單位,普朗克質量的尺度對人類而言或多或少是能夠體會的,因為它大約是跳蚤質量的四千到五千分之一。当所讨论的尺度与粒子的史瓦西半径相当时,由于质量造成的时空弯曲比较明显。而康普顿波长代表粒子的量子不确定性起作用的范围。当粒子的质量小于普朗克质量时,由于不确定性的作用范围超过史瓦西半径,点粒子不会坍缩成黑洞,因此普朗克质量可以认为是黑洞的最小质量。目前发现的基本粒子质量都远远小于普朗克质量。



相關條目



  • 普朗克單位

  • 普朗克粒子

  • 數量級



外部連結


  • 美國國家標準實驗室(NIST)的「常數、單位、不確定值」文獻








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