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1秒钟是多久?和普朗克时间对比,1秒钟可谓是“天荒地老”

时间,是最让人捉摸不透的概念,在物理学中,时间是最常用到的一个物理量,我们生活中的一切都离不开时间,在爱因斯坦的相对论中,时间和空间是一体的,两者不能分开讨论,在某些情况下,时间的流速也会发生变化,从最本质的角度来看,时间是物体运动带来的概念,时间本身就不存在,它只是衡量物体运动快慢的物理量罢了,是我们把时间这个概念给物化了。

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在我们的日常生活中,最常使用的时间单位是秒,分钟,小时,基本上我们可以感知到的最短时间就是“秒”了,那么一秒钟到底是多久呢?有比秒更短的时间单位吗?

秒的定义:当铯-133原子位于海平面处于非扰动基态时两个超精细能级间跃迁对应的辐射频率ΔνCs以Hz(即等于s-1)为单位表达时选取固定数值9192631770倍来定义秒。

所以秒是有严格的定义和参照的,并不是一个模糊的定义,当然也存在很多比秒更短的时间单位,比如说“毫秒、微秒、纳秒、皮秒、飞秒”,都是比秒更短的时间单位。

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比秒更短的时间单位我们不经常用到,因为在现实生活中用不到,人类可以感受到的最短时间单位基本就是秒,比秒更短的时间单位人类很难感知到。

飞秒是一个很短暂的时间单位,它也被称为“毫微微秒”,1飞秒是1秒钟的一千万亿分之一,在1飞秒的时间内,光速也只能运动300纳米,飞秒存在的意义,是因为可见光的振荡周期为1.30到2.57飞秒,很多分子的震荡周期都是以飞秒来计算的,飞秒激光指的是以飞秒来计算的激光脉冲。

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飞秒是最短的时间单位吗?并不是,最短的时间单位是“普朗克时间”,1普朗克时间是10-43s,要比飞秒更加缓慢,飞秒和普朗克时间比起来,飞秒就显得十分漫长了,更别提是和1秒对比了,如果你能感受一下1普朗克时间是多么短暂,再去经历一秒就会感觉到1秒是多么的“天长地久”了。

普朗克时间是最短的时间单位,并不是不存在比普朗克时间更短的时间了,而是我们的物理学只能描述普朗克时间单位以内的事情,比普朗克时间更短的时候,我们的物理定律就会失效了。

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普朗克单位的出现和量子力学的发展息息相关,一个物理量的最小且不可分割单位,就是普朗克单位,同时这个物理量也是量子化,就是我们常说的量子,因此普朗克时间也可以被视为时间量子。

任何物理的过程中,普朗克时间就是允许被出现的最小时间间隔,这就表示我们的宇宙中发生任何物理变化的时候,改变的过程肯定会长于普朗克时间,在普朗克时间内光移动的距离被我们称为“普朗克长度”,这个尺度下就是量子力学的世界了,相对论无法描述这个尺度的宇宙。

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我们都知道宇宙诞生于一场宇宙大爆炸,我们只能描述宇宙大爆炸第一个普朗克时间之后的事情,宇宙大爆炸的0秒~1普朗克时间这段时间内,被称为“普朗克时代”,我们无法描述这段时间内发生了事情,只能想象这段时间内,温度无限高,时空曲率无限大。在宇宙大爆炸之后的第一个普朗克时间时,宇宙的温度被称为“普朗克温度”,也是理论中的最高温度。如果把一个原子放大到宇宙这么大,1普朗克长度也只是地球上的一颗数那么大,这样一对比就可以更直观地感受到普朗克单位的渺小了。

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比普朗克尺度更小的宇宙,是否还存在更小的单位呢?如果是人类目前的理论存在问题,或者是我们的科技不够发达,未来随着时间的发展我们可以找到更短的单位,探索宇宙更多的奥秘。

但是还有另外一种可能性:普朗克尺度下不存在更小的的单位,宇宙最本质的领域是模糊的,就如同量子力学的不确定性一样,我们不可能和期望的一样预测宇宙中的每一件事,不确定性才是宇宙的本质。

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和普朗克时间对比,1秒简直就是“天荒地老”,我们很难想象普朗克时间是多么的漫长。

你认为存在比普朗克时间更短的时间单位吗?

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