最小有多小?最大有多大?

作者: 雾里熊

来源: 新原理研究所

发布日期: 2019-01-14 12:05:05

文章讨论了人类对宇宙尺度的探索,从显微镜和加速器的发明带来的微观世界的探索,到望远镜分辨率提升带来的宏观宇宙的探索,介绍了普朗克长度作为理论上的最小尺度,并展示了从量子泡沫到遥远天体的宇宙尺度。

过去,我们曾认为肉眼所能看到的便是宇宙中的一切。随着显微镜和加速器的发明,我们能够看到的尺度也越来越小,从细胞,到原子,再到基本粒子……然而,我们所能探测的终究有限,小于10^-18米的尺度是现代科技无法企及的领域。那么,最小究竟有多小?理论学家认为,普朗克长度是基本尺寸的极限,在比它更小的尺度里,已知的物理学定律会崩塌。普朗克长度(l_p)的定义。

其中ħ代表约化普朗克常数,G代表引力常数,c代表光速。另一方面,望远镜的分辨率的逐步提升极大地拓宽了我们的视野,我们能够看到越来越远的天体和越来越早期的宇宙。从最小的量子泡沫到构成万物的原子,从双螺旋结构的DNA到复杂的细胞,从地球上那些肉眼可见的宏观事物到遥远太空中需用光年丈量的庞大天体。下面这张图将带领你从极小的量子世界穿梭到我们能够探索的最大极限,一同领略宇宙中的极小与极大。

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