Công thức vật lý Max Planck trong vật lý thống kê

Hằng số Planck, đặt tên theo nhà vật lý Max Planck, ký hiệu là h, là một hằng số cơ bản của vật lý xuất hiện trong các bài toán của vật lý lượng tử: với J là joule và s là giây Khi dùng electronvolt (eV) là đơn vị đo năng lượng thì:
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công thức vật lý Max Planck trong vật lý thống kê Công thức vật lý Max Planck trong vật lý thống kêHằng số PlanckHằng số Planck, đặt tên theo nhà vật lý Max Planck, ký hiệu là h, là mộthằng số cơ bản của vật lý xuất hiện trong các bài toán của vật lý lượng tử: với J là joule và s là giâyKhi dùng electronvolt (eV) là đơn vị đo năng lượng thì:Hằng số này có đơn vị đo là năng lượng nhân thời gian.Một hằng số liên quan thường gặp trong lý thuyết lượng tử là hằng sốPlanck đơn giản hay hằng số Planck rút gọn, còn gọi là hằng số Planck-Dirac, ký hiệu là (đọc là hát ngang), được định nghĩa là: với π là số pi.Hằng số Planck được dùng trong các miêu tả về các hạt cơ bản như electronhay photon với tính chất vật lý có các giá trị gián đoạn chứ không liên tục. Vídụ, năng lượng của một hạt photon có tần số ν là:Do vậy năng lượng của chùm ánh sáng (chùm hạt photon) có tần số ν chỉ cóthể có giá trị bằng số nguyên lần một năng lượng nhỏ nhất (số nguyên nàychính là số hạt photon trong chùm, và năng lượng nhỏ nhất là năng lượng của1 hạt photon):Hằng số Planck xuất hiện trong nguyên lý bất định nổi tiếng của WernerHeisenberg.Bức tường PlanckBức tường Planck (đặt theo tên nhà vật lý Max Planck) chỉ khoảng thời giancủa lịch sử vũ trụ trong đó vũ trụ có độ tuổi bằng thời gian Planck, tức làkhoảng giây. Trước thời gian này là khoảng thời gian được gọi là kỷnguyên Planck, là khoảng thời gian trong đó tất cả các định luật vật lý cổ điểnhiện tại như các định luật của vật lý lượng tử gặp phải giới hạn và cần thiếtphải có một mô tả ở cấp vi mô về lực hấp dẫn (ta gọi một thuyết như vậy là lýthuyết hấp dẫn lượng tử), mà đến nay vẫn còn là điều bí ẩn. Những hiểu biếtcủa chúng ta do vậy vướng phải một bức tường trừu tượng. Các độ đo vậtlý như áp suất, nhiệt độ cao đến mức mà không-thời gian có vẻ như đạt đếnmột độ cong (curvature) vô hạn, mà ta còn gọi là một điểm kỳ dị trong thuyếttương đối rộng[1]. Kích thước của vũ trụ tại thời điểm này có độ lớn bằng độdài Planck, ký hiệu , và có giá trị xấp xỉ , là độ dài vật lýnhỏ nhất có nghĩa trong các lý thuyết vật lý hiện tại. Nó thể hiện một độ dàitự nhiên theo đó có thể xuất hiện một lý thuyết hấp dẫn lượng tử nào đó.Thời gian và không gian mà chúng ta hay quy ước trở thành các khái niệm rõràng là phức tạp hơn nhiều bên ngoài bức tường Planck, tức là trong suốtkỷ nguyên Planck. Những nghiên cứu gần đây trong ngành lý thuyết dây vàtrong ngành lý thuyết hấp dẫn lượng tử vòng cũng đều cho rằng thời gian vàkhông gian có lẽ không phải là những khái niệm nguyên thủy mà xuất phát từmột thực tế lý thuyết phức tạp hơn thế. Chẳng hạn như một khi đạt dến kíchthước Planck, thời gian và không gian sẽ không liên tục nữa mà dần dần cótính chất rời rạc và không liên tục.Chú thích 1. ^ Dĩ nhiên, giả sử chính xác là các định luật dẫn tới các vô hạn này không còn áp dụng được trong kỷ nguyên Planck thì các vô hạn này hoàn toàn có thể biến mất theo một thuyết hấp dẫn lượng tử nào đó và biến đổi của vũ trụ khi đó sẽ trở nên có quy tắc hơn. Tuy nhiên khi không có một thuyết như vậy thì khó tính toán và tiên đoán được dựa trên các tính toán cổ điển.Hệ thống đo lường PlanckHệ thống đo lường Planck là được đặt theo tên nhà vật lý nổi tiếng MaxPlanck sử dụng các đơn vị đo lường sau đây: Trị số gầnTên Đại lượng Công thức đúng trong hệ thống SIHằng số năng lượng.thờiPlanck gian (Joule.s)Độ dài 1.616 × 10−35 khoảng cách (L)Planck mKhối 2.177 × 10−8lượng khối lượng (M) kgPlanckThời gian thời gian (T) 5.391 × 10−44 sPlanckNhiệt độ nhiệt độ 1.415 × 1032 KPlanck (ML2T−2/k)Điện tích 1.875 × 10−18 điện tích (Q)Planck CNguyên lý bất địnhNguyên lý bất định là một nguyên lý quan trọng của cơ học lượng tử, do nhàVật lý lý thuyết người Đức Werner Heisenberg phát triển. Nguyên lý nàyphát biểu rằng ta không bao giờ có thể xác định chính xác cả vị trí lẫn vận tốc(hay động lượng, hoặc xung lượng) của một hạt vào cùng một lúc. Nếu ta biếtmột đại lượng càng chính xác thì ta biết đại lượng kia càng kém chính xác.Về mặt toán học, hạn chế đó được biểu hiện bằng bất đẳng thức sau:Trong công thức trên, là sai số của phép đo vị trí, là sai số của phépđo động lượng và h là hằng số P ...