普朗克單位制

普朗克單位制是一種計量單位制度 ， 由德國物理學家馬克斯 · 普朗克最先提出 ， 因此命名爲普朗克單位制 。 這種單位制是自然單位制的一個實例 ， 將某些基礎物理常數的值定爲1 ， 這些基礎物理常數是 ： 真空光速 萬有引力常數 普朗克勞侖茲 - 黑維塞單位制將定爲1 ， 普朗克高斯單位制將定爲1 狄拉克常數 真空電容率 普朗克勞侖茲 - 黑維塞單位制將定爲1 ， 普朗克高斯單位制將定爲1 波茲曼常數 上述每一個常數都至少出現於一個基本物理理論 ： 在狹義相對論 、 在廣義相對論與牛頓的萬有引力定律 、 在量子力學 、 在靜電學 、 在統計力學與熱力學 。 實際上 ， 以上的五個常數在許多物理定律的代數表達式中多次出現 ， 因此引入普朗克單位制可以將這些代數表達式簡化 ， 普朗克單位制也因此成爲了理論物理學一個非常有用的工具 。 在統一理論方面的研究 ， 特別如量子重力學中 ， 普朗克單位制能夠給研究者一點大概的提示 。 普朗克單位制是一種獨特的自然單位制 ， 因爲普朗克單位制不是以任何原器 、 人體的性質 （ 例如 ： 發光強度 （ 燭光 ） 、 光通量 （ 流明 ） 、 等效劑量 （ 西弗 ） ） 、 地球或宇宙的性質 （ 例如 ： 標準重力 、 標準大氣壓 、 哈伯常數 ） 、 特定物質的性質 （ 例如 ： 水的熔點 、 水的密度 、 水的比熱 ） 、 或甚至基本粒子的性質 （ 例如 ： 基本電荷 、 電子質量 、 質子質量 ） 來定義的 。 普朗克單位制只以自由空間的性質 （ 例如 ： 真空光速 、 自由空間阻抗 、 波茲曼常數 ） 來定義及作爲歸一化對象 。 有些學者認爲普朗克單位制比其它自然單位制更爲自然 。 例如 ， 有些其它自然單位制使用電子質量爲基本單位 。 但是電子只是許多種已知具有質量的基本粒子之一 。 這些粒子的質量都不一樣 。 在基礎物理學裏 ， 並沒有任何絕對因素 ， 促使選擇電子質量爲基本單位 ， 而不選擇其它粒子質量 。 物質的量 （ 莫耳 ） 的自然單位就用 「 個 」 （ 一個就是1 ） 就可以了 ， 不必用到 「 莫耳 」 ， 而發光強度 （ 燭光 ） 的自然單位就用 「 瓦特 / 立弳 」 就可以了 ， 因爲這兩者的比值僅爲發光效率 ， 而發光效率是沒有單位因次的 ， 就跟角度 （ 弳 ） 以及精細結構常數一樣 ， 另外電荷的部分 ， 雖然SI制的基本單位是電流而非電荷 ， 但是實際上 ， 電荷纔是更基本的單位 （ 就好比重力米制的基本單位是力而非質量 ， 但是實際上 ， 質量纔是更基本的單位 ） 。 （ 或者你也可以這樣說 ： 普朗克單位制也將亞佛加厥常數定爲1 ， 從而用 「 個 」 （ 一個就是1 ） 作爲物質的量的單位 （ 對應國際單位制的莫耳 ） ， 並且普朗克單位制不考慮發光強度 （ 對應國際單位制的燭光 ） ， 僅以輻射強度 （ 對應國際單位制的 「 瓦特每立弳 」 來表示 ， 就好比普朗克單位制不考慮等效劑量 （ 對應國際單位制的西弗 ） ， 僅以輻射劑量 （ 對應國際單位制的戈雷 ） 來表示 ， 在普朗克單位制中 ， 發光效率屬於無因次量 ， 就跟弧度和立弳一樣 ）