Масштаб Планка

У фізиці, Масштаб Планка є фундаментальний масштаб матерії, який названий в честь німецького фізика Макса Планка, який перший запропонував масу Планка, в 1899. Він визначає Електричну силову константу, яка дорівнює :

Масштаб Планка
Названо на честь	Макс Планк

${\displaystyle \alpha _{P}={\frac {q_{P}^{2}}{2hc\,\varepsilon _{E}}}=\alpha _{S}/\alpha _{S}=1,\ }$

де

${\displaystyle \alpha _{S}={\frac {e^{2}}{2hc\,\varepsilon _{E}}}=7.297353\cdot 10^{-3},\ }$ — стала «тонкої структури», або силова константа масштабу Стоні;

${\displaystyle q_{P}={\frac {e}{\sqrt {\alpha _{S}}}}}$ — заряд Планка;

${\displaystyle \!e}$ — елементарний електричний заряд;

${\displaystyle \!h}$ — постійна Планка;

${\displaystyle \!c}$ — швидкість світла у вакуумі;

${\displaystyle \!\varepsilon _{E}}$ — діелектрична стала, або проникність вакууму. Таким чином, масштаб Стоні визначає безрозмірний параметр силової взаємодії, відомий в квантовій фізиці як стала тонкої структури.

Історія

Природні одиниці вимірювання фізичних величин виникли в кінці 19-го століття, коли Джордж Джонсон Стоні ввів в 1881 році одиниці довжини, часу та маси, виходячи з масштабу елементарного електричного заряду, який і визначає масштаб цих величин, сьогодні він називається .

Макс Планк перший отримав фундаментальне значення для «маси Планка» m_P, яке повністю випливає з інших фундаментальних фізичних констант і сьогодні на його честь називається масою Планка, в статті опублікованій в Пруській Академії наук в травні 1899 року. В цій статті також вперше появилась Постійна Планка, спершу під символом b, а пізніше перейменована в h. Також там є числові значення величин в метричній системі одиниць достатньо близькі до сучасних значень. Сьогодні невідомо яким чином Планк прийшов до відкриття цього масштабу фізичних величин, оскільки в статті відсутні алгебричні деталі виведення. Проте він пояснив чому так високо оцінив такими словами:

…Їхнє значення обов'язково залишиться на всі часи і для всіх цивілізацій, навіть позаземних, які мають нелюдську природу, і тому ці величини є основою «природної системи» одиниць… Оригінальний текст (нім.) …ihre Bedeutung für alle Zeiten und für alle, auch ausserirdische und aussermenschliche Culturen notwendig behalten und welche daher als ‚natürliche Maasseinheiten‘ bezeichnet werden können…

Примітки

1. Latest (2006) values of the constants [1] [ 13 серпня 2001 у Wayback Machine.]
2. Stoney G. On The Physical Units of Nature, Phil.Mag. 11, 381—391, 1881
3. Planck Max (1899) Uber irreversible Strahlungsvorgange. Sitzungsberichte der Koniglich Preu?ischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin. Vol.5, p.440 [2] [ 3 квітня 2009 у Wayback Machine.]
4. Tomilin, K. A., 1999, «Natural Systems of Units: To the Centenary Anniversary of the Planck System, [ 17 червня 2006 у Wayback Machine.]» 287-96