03.05 普朗克尺寸是時空的下限,時空上限就是宇宙本身的極限尺寸,宇宙極限尺寸推算出來了嗎?

用戶6534293489481


說實話這個問題又是典型的概念性錯誤,因為題主並沒有完全理解普朗克長度的意義!

普朗克長度

我們知道要看到一個物體,(當然這裡的看到指的是廣義上的看到)必須至少有發射一個粒子,用其反射來確定目標。粒子需要的頻率和物體尺度成反比。


那麼當尺寸小到無法用粒子去打擊會出現什麼情況呢?通過量子力學E=hv和相對論E=mc^2我們能得到頻率和質量成正比。那麼對於某個尺度的物體,就必須要質量非常大的粒子去打擊,但是廣義相對論告訴我們對於某個質量,小於它的史瓦西半徑就會形成黑洞。

所以當尺度小於某個大小,探測它打出的粒子已經把那個區域變成黑洞,所以無法得出它的結構。這個大小就叫做普朗克長度。


看到這你就明白了普朗克長度表示的是探測的極限,而不是不可分割的空間。這也僅僅代表著人類理論中的探測極限,但並不代表是整個宇宙的最小極限,只不過就算有對於人類也是沒有意義的而已。

至於對於時空中的時間,有普朗克時間。就是光在真空中通過普朗克長度的時間。

宇宙極限尺寸

既然我們明白了普朗克長度只是探測的極限,而不是不可分割的空間。所以宇宙的尺寸極限也應該是同樣的道理。

那麼毫無疑問宇宙的極限尺寸就是我們所說的可觀測宇宙大小!所謂可觀測宇宙就是簡單的字面意思,可以觀測到的最大宇宙範圍!

記住一點,可觀測宇宙大小是算出來的!!!它代表著理論上人類能夠觀測的極限,但是以目前的技術還遠遠達不到這個程度!所以結合宇宙的年齡,宇宙的膨脹等因素通過計算可以得到目前可觀測宇宙大小為直徑為930億光年的範圍。(PS:具體計算過程太複雜,本來想寫的,想想還是算了)。

目前能反應人類的可觀測極限可能就是著名的哈勃深空場這一張照片了!這是上世紀90年代中期哈勃望遠鏡所拍攝的照片(極限為100億光年左右),當然現在肯定會更遠,但這張照片也能讓人們感受到宇宙的浩瀚!

所以希望大家通過這個回答可以很好的理解所謂極限尺寸的意義是什麼!


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科學認識論


普朗克長度只是人類探測的理論下限,而不是宇宙空間長度的下限。

我們要看見一個物體,必須要有光照射在物體上,然後由物體反射光線到我們眼睛裡,這樣才能被大腦識別。同樣的是,我們要探測一個微小的粒子,我們必須要發射一束電磁波,電磁波撞擊到微小的物體後,會反射到探測器上,這樣,我們就能知道粒子的位置、速度等信息。

但由於粒子太過微小,波長較長的電磁波會繞過這個粒子,不會被反射,所以,只能用波長較短的電磁波進行探測。

由於波長λ與頻率f成反比,即:λ=v/f,v在這裡等於光速C,所以波長越短頻率越高。電磁波的能量與頻率成正比,即:E=hf(h為普朗克常量)。

如果一個長度小到需要發射能量非常強大的電磁波(非常高的頻率),當這束電磁波與這個粒子碰撞後,會產生一個黑洞,從而不會反射任何電磁時,這個長度就是人類探測的下限,即:普朗克長度=1.616229×10∧-35米

對於物理學而言,如果我們不能影響和觀測到,或者不能影響到我們的對象,是沒有意義的。由於宇宙的超光速膨脹,遙遠宇宙的光永遠也不會到達地球,所以,宇宙的極限就是我們能觀測到的最大直徑,目前為920億光年。

以上……


講科學堂


微觀與宏觀,以現在人類的科學認知還不能全譯。說到微觀;原子,質子,電子。 量子也只不過初步瞭解,物質基本組成不是粒子而是能量。有與無同時存在。宏觀---前說宇宙135光億年,後說900億光年,真實誰也不知道,現數只不過是侷限猜想。


葉華華166838032


宇宙極限尺寸推算起來無從下手。老天爺用食指輕輕一劃,無中生有攤了個煎餅宇宙,等著熟。一點皮屑掉在煎餅上,發展出人類文明,帶著部分老天爺基因。第一老天爺這一劃用的力度不一致宇宙大小就不定,第二宇宙還在發展成熟中還有變化,第三人類發展程度不夠能力有限,所以推算有困難可以諒解。


攤煎餅出宇宙


普郎克空間指的是光子中電磁力雙螺旋運動前進一個螺距的區域尺度,它有一個極大值和一個極小值。通常所說的狹義普郎克空間僅指普郎克空間的極小值,是現代物理學空間單位的基本單元,也是量子物理的基石。


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