Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

Постоянная Планка что называется "на пальцах".

Из рубрики "это интересно".
Узнал только сегодня что же такое постоянная планка если так можно выразиться "на пальцах". По случаю делюсь с вами.

С института все помнят, что есть такая величина постоянная планка (которая обозначается обычной латинской буквой h).
Это очень маленькая величина = 6 * 10^(-34). И вроде настолько маленькая, что даже "наименьшее наблюдаемое" и "наименьшее возможное" расстояние в нашем мире.
А вот что если мы хотим сделать что-то меньше? Или даже... просто измерить что-то с разрешением меньше планковской длины, то что?

С одной стороны чтобы "померять" с точностью L — надо туда приложить линейку, с делением не больше L.
В микро-мире линеек нет, поэтому нам надо запустить туда фотоном, да не простым, а с длиной волны не больше, чем L* 2π.
Пока всё просто, но мы помним, что чем меньше длина волны фотона, а константа h очень маленькая, тем больше должны быть его масса и энергия. Фотон должен быть очень "тяжёлым" и "энергитичным".

А с другой стороны у любого тела массой M есть "радиус чёрной дыры" или радиус Шварцшильда. Это такое расстояние, что тело уплотнённое до сферы такого радиуса коллапсирует в чёрную дыру (*).

И вот берём мы фотон, с "размером" h, и массой M=300000000кг (**). Считаем для него радиус Шварцшильда, он же "радиус чёрной дыры" и обнаруживаем, что он равен как раз... h, постояннйо планка!
Т.е. этот фотон уже и не фотон вовсе, а "сам себе чёрная дыра".

Т.е. постоянная планка — это такая (сверхмалая) длина, что если мы создадим фотон такого маленького размера (и очень большой энергии) то он сам себя превратит в чёрную дыру.
И поэтому ничего "такого или меньшего" размер измерить нельзя. И даже с такой точностью ничего нельзя померять. Вот так вот.

Да если брать не фотон, а любое макро-тело, которое движется медленнее скорости света, то там всё будет ещё хуже (с точки зрения точности измерения) и одновременно интереснее.
Если аккуратно подставить все формулы мы получим тот самый принцип неопределённости Гейзенберга.
Вот так-то. Век живи — век учись.

*) Для помнящих астрономию — у любого тела есть вторая космическая скорость — это та скорость, стартуря с которой можно покинуть "гравитационный колодец" этого тела.
Так вот радиус Шварцшильда (радиус чёрной дыры) — это как раз то расстояние, при котором вторая космическая скорость становится равна скорости света. Т.е. мы сжимаем тело настолько плотно, что даже свет не может его покинуть.

**) это кстати энергия E=27 000 000 000 000 000 ПетаДжоулей это в тысячу триллионов раз больше, чем всё человечество потребило за последний год. Куда там большому адронному коллайдеру