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普朗克常数前沿信息_普朗克常数是怎么算出来的(2024年12月实时热点)

内容来源：卡姆驱动平台所属栏目：教程更新日期：2024-11-30

普朗克常数

2023年11月25日，我在刚刚开放的安徽省科技馆新馆做了一场报告，讲2023年诺贝尔物理学奖（阿秒激光）和化学奖（量子点）。我首先告诉大家，阿秒的“阿”是个词头，英文atto，表示10的-18次方。词头是每3个量级一级：秒下面是毫秒，即10的-3次方秒；毫秒下面是微秒，即10的-6次方秒；微秒下面是纳秒，即10的-9次方秒；纳秒下面是皮秒，即10的-12次方秒；皮秒下面是飞秒，即10的-15次方秒；飞秒下面是阿秒，即10的-18次方秒。阿秒是一个非常短的时间，一秒里包含多少个阿秒，就好像宇宙目前的年龄138亿年里包含多少个秒。「微博公开课」「微博科普」「微博新知」「诺贝尔奖」阿秒之所以重要，是因为它是电子运动的典型时间尺度，而原子核运动的典型时间尺度是飞秒。所以要深入理解电子的运动，就必须以阿秒的分辨率对它成像。在这个意义上，阿秒激光是我们目前最精确的摄像机。我做完报告之后，有一位同学提问：阿秒下面是什么？这样一层层地下去，有没有个极限？我告诉他，阿秒下一级是仄秒，zeptosecond，它是10的-21次方秒。在数学上，当然可以无限地缩小下去。但在物理上，还真的有个极限，它叫做普朗克时间。这个词的意思是，有一些基本的物理学常数如光速、量子力学中的普朗克常数、统计力学中的玻尔兹曼常数以及尤其重要的表示引力的万有引力常数，把这些基本常数组合起来，乘乘除除，就会得到特征的时间、特征的质量、特征的长度等等，分别叫做普朗克时间、普朗克质量、普朗克长度等等。普朗克时间约等于5.39 㗠10^(-44)秒，在这个时间尺度上万有引力会变得和电磁力、强相互作用、弱相互作用具有同等的强度，这时我们已知的物理理论就不适用了。所以在这个意义上，普朗克时间就是最短的时间。后面又有一位同学问：假如取0.01倍的普朗克时间，会怎么样呢？我告诉他，在数学上，不存在最大的数，也不存在最小的数。例如任取一个数，你总可以把它加1得到一个更大的数，也总可以把它乘以0.1得到一个更小的数。但在物理上，我们已知的物理规律在普朗克时间都会失效，我们就没法测量它了。所以并不是说在普朗克时间以下必然就不存在时间了，其实我们不知道它是否存在，但真正重要的是，要谈论一个物理量，首先要有办法测量它，由于无法测量，所以目前我们认为普朗克时间就是时间的极限。还有一位同学问：看到过一些美容广告，说它用到了皮秒技术，所以对皮肤有好处，请问这种说法对吗？我不由得大笑，皮秒的皮是pico这个词头的音译，跟皮肤毫无关系！后来我查了一下，皮秒激光确实可以用于美容。但无论如何，这肯定不是因为它姓“皮”。[doge]中科大胡不归的微博视频

光电效应与普朗克常量测量实验全解析 𐟓Š 五、实验数据记录表1：4mm光阑手动测量截止电压 | 入射波长 | 截止电压 | | --- | --- | | 365.0nm | 788V | | 405.0nm | 1186V | | 436.0nm | 1454V | | 546.0nm | 1860V | | 577.0nm | 2100V | 表2：4mm光阑自动测量截止电压 | 入射波长 | 截止电压 | | --- | --- | | 365.0nm | 786V | | 405.0nm | 1188V | | 436.0nm | 1454V | | 546.0nm | 1860V | | 577.0nm | 2100V | 𐟓ˆ 六、实验数据处理根据实验数据，我们可以得到不同波长下的截止电压。通过拟合曲线，我们可以得到普朗克常量。以下是详细步骤：手动测量数据处理：根据实验数据，我们可以得到不同波长下的截止电压。通过拟合曲线，我们可以得到普朗克常量。以下是详细步骤：拟合曲线：根据实验数据，我们可以得到不同波长下的截止电压。通过拟合曲线，我们可以得到普朗克常量。以下是详细步骤：自动测量数据处理：根据实验数据，我们可以得到不同波长下的截止电压。通过拟合曲线，我们可以得到普朗克常量。以下是详细步骤：根据拟合曲线，我们可以得到普朗克常量。以下是详细步骤： 𐟓Š 三、实验数据分析根据实验数据和拟合曲线，我们可以得到普朗克常量的测量结果。以下是详细分析：手动测量结果：根据拟合曲线，我们可以得到普朗克常量的值为6.626x10^-34 Jⷳ。自动测量结果：根据拟合曲线，我们可以得到普朗克常量的值为6.626x10^-34 Jⷳ。 𐟔 七、分析与讨论误差分析：实验中可能存在的误差包括光电流的测量误差、暗电流的影响以及外界光线的干扰等。这些因素都会对实验结果产生影响。问题讨论：实验中测得的电流是否完全是光电效应产生的光电流？还受到哪些因素的影响？实验中测得的电流是阳极光电流与暗电流叠加后的结果，还受到光的强度和电压大小的影响。截止电压的确定：如何确定截止电压？在数据处理中，我们通过交点法或电流法来确定截止电压，即当电流为0时对应的电压即为截止电压。光电管的工作原理：为什么光电管中一般采用逸出功小的金属为阴极，逸出功大的金属为阳极？这是因为阴极要向阳极发射电子，而阳极不能发射电子，逸出功小的金属更容易发射电子，从而形成电子流。通过公式E=hW，在测得对应截止频率及截止电压后，求得逸出功W。总结：通过本次实验，我们验证了爱因斯坦光电效应方程的正确性，并测得了普朗克常量。虽然实验过程中存在一些误差和干扰因素，但通过多次实验和推理，我们得到了可靠的结果。

光电效应是指光照射到某种材料上并从其表面发射出电子。光电效应表明，光表现为具有能量的粒子（光子）（E = hf），其中（h）是普朗克常数，（f）是频率。爱因斯坦解释了这一发现，它彻底改变了物理学并证实了量子理论。#科学#

我们现在学习的知识都是在努力让我们知道很多道理都是确定不变的，比如普朗克常数，光速常数等等但这些其实都是来自于实验观测的结果，它应该受当时观测的系统条件和参数影响很大举个例子，如果古人很早观测到一年有 365 天，一个月有 30 天，一天有 24 小时，这其实就已经是我们现在日常使用的数据了，那么人们是不是就可以完全按这样的数字进行计时了呢？很显然不行，因为按现在的精确数字，一年有365.241999 天，一个月是 29.53 天，一天是 23小时56分4秒也就是如果你按 365，30，24 计时，时间长了之后其实会有累计误差，所以需要有闰年或者闰月进行调整以上这些数据也都是观测到的，而且历经了千年时间，那么我想问，我们有何依据会相信普朗克常数，光速常数这些不会变呢？如果它们会变，那么你可以用什么方法来观测到出现偏差，而且要消除可能因为观测系统带来的误差呢？如果它们也存在着一种周期规律呢？我们能知道么？ .

抵达烟雨楼！人呢？

很有意思，我其实平时很少读非作者本人写的序，但 Hans Reichenbach 1965年出版的「量子力学的哲学基础」的译者序倒是引起了我的兴趣译者对本书的观点是持批评态度的，而且言辞比较激烈(图一，图二)，比如: 1. 歪曲量子力学的科学成就 2. 是彻头彻尾的唯心主义 3. 不承认波粒二象性共同存在是一个科学事实 4. 夸大了测不准原理，把它说成是量子力学的基本原理 5. 无视量子力学是个统计理论的事实 6. 不承认我们的知识是对客观物质世界的反映批评如此激烈，是不是对的呢？我们来看一下作者是如何讨论测不准原理的作者认为，客体是受观测的干扰，所以测不准....(图三，图四，图五) 当然，一开始他引述的是海森堡的话，即海森堡认为，一切测量的不确定性都是由于观测工具的干扰.... 诸位，这其实是误解了海森堡的话了量子力学中的测不准其实是因为测量设备的分辨率导致的，理论上分辨率的极限是普朗常数，这就像你用一个显微镜观测物体，放大倍率很大之后，其实是看不清物体细节了，因为可见光的波长太长，会产生干涉，所以，就需要用波长非常短的电子波来观测，这就是电子显微镜的原理当然，还有波长更短的，可以用来探测原子内部结构，之前我们已经解释过，此处就不赘述了这个波长的极限就是普朗克常数只要存在这样一个常数，你就不可能测的准了，只能是模糊的图像.... 但是，你看 Reichenbach 就从这样一句话，衍生推论出来得到了测不准，是因为客体会受到观测的干扰的结论服不服? 这一点非常像儒家吧？这应该是一种主观故意了而这我联想到，为什么 Reichenbach 忽然近些年被西方开始发掘并提及了呢？我认为他们是想让科学界也开始陷入愚昧，思维混乱之中比如，之前提到过视觉心理学的发展，2023年的一份研究材料提到 Jan Koenderink 2019年提出的思想，即不存在客观的世界，客观世界都是观测者创造的... 所以，作为人工智能基础的视觉心理都如此了，人工智能集体梦游也是正常了.... 大家准备迎接再次进入中世纪吧？[doge] .

𐟔奅‰电效应实验全攻略𐟔 𐟎“实验目的： 1️⃣ 验证爱因斯坦光电效应方程，探索光电效应的基本规律。 2️⃣ 掌握利用光电效应测量普朗克常数的实验方法。 𐟔쥮ž验原理：通过调节光电管的光照强度和频率，观察并记录光电流和电压的变化。利用这些数据，我们可以验证光电效应的规律，并进一步研究电子的性质。 𐟓椻꥙訮𞥤‡： FB807型光电效应测定仪、光电检测装置、永灯电源等。这些设备将帮助我们精确测量和记录光电效应的相关数据。 𐟔实验步骤： 1️⃣ 准备实验器材，将光电管暗箱透光孔调整至适当位置。 2️⃣ 测定止电压伏安特性曲线，记录不同光阑、不同距离下的电流值。 3️⃣ 分析数据，绘制伏安特性曲线，验证光电效应的规律。 𐟓Š数据处理及结果：通过实验数据的处理和分析，我们可以得出光电效应的相关结论。例如，遏止电压与光强成正比，饱和电流与入射光强成正比等。这些结论将有助于我们更深入地理解光电效应的原理。 𐟒ᦀ考题：在实验过程中，我们需要注意哪些问题？如何避免实验误差？这些问题将帮助我们更好地理解和应用光电效应的知识。 𐟎‰实验小结：通过本次实验，我们不仅验证了光电效应的规律，还学会了如何利用光电效应测量普朗克常数。这次实验让我们对光电效应有了更深入的理解和认识。同时，我们也学到了很多实验技巧和注意事项，这将有助于我们在未来的实验中更加得心应手！

马克斯ⷦ™—克（1858-1947）是德国物理学家，被誉为量子理论之父。他提出了能量以离散单位量化的概念，称为“量子”，这一概念彻底改变了现代物理学。他的工作为量子力学奠定了基础，并引入了该领域的关键元素——普朗克常数。 #历史长河中的天才们#

关于物理定律，有你不知道的20个冷知识： 1. 牛顿的万有引力定律用一个简单公式描述了宇宙中星体运动，却可以解释行星轨道，这一公式第一次在1687年发表，影响了后来的300多年。 2. 爱因斯坦的狭义相对论公式E=mcⲤ𘭯𜌥…‰速的平方高达9万亿米每秒的平方，这个数字让质量转化成的能量变得巨大无比。 3. 理想气体定律PV=nRT中，普适气体常数R的值为8.314，这个常数的发现帮助科学家们理解了物质的微观行为。 4. 布朗运动由爱因斯坦在1905年用统计物理解释，涉及微粒直径只有10的负6次方米，证明了原子的真实存在。 5. 卡文迪许在1798年通过“扭秤实验”首次测得引力常数G，它的数值为6.674㗱0⁻⹂𙧉›顿ⷥ𙳦–𙧱𓯥ƒ克ⲯ𜌨🙤𘪥ꌧ𒾥𚦨‡𓤻Š让人惊叹。 6. 在量子力学中，普朗克常数h的值为6.626㗱0⁻Ⳣ𔧄樀𓂷秒，是描述微观粒子行为的核心常数，精确到小数点后34位。 7. 光的速度是物理学中最快的数值，光在真空中的速度是每秒299,792,458米，这个速度已经被国际定义为基本单位。 8. 热力学第二定律揭示了熵的不可逆增长，在一个密闭系统中，熵的变化量永远大于等于0，为此人类需要理解100多个公式。 9. 胡克定律中弹簧的弹性系数常常在10到10,000牛顿每米之间，这个定律是描述物体弹性最基础的理论。 10. 麦克斯韦方程组一共有4个核心公式，科学家们利用这套公式统一了电和磁现象，理论首次发表于1865年。 11. 流体力学中的伯努利定律解释飞机飞行的原理，指出流速越快，压力越低，涉及的速度通常在50米每秒以上。 12. 欧姆定律中，电阻值从小于1欧姆到大于10⁶欧姆不等，直接影响了电流的大小，简单公式至今仍被广泛应用。 13. 焦耳实验中，水温升高1摄氏度需要大约4.18焦耳的能量，这个发现奠定了热能和机械能的转换关系。 14. 库仑定律中，两个点电荷之间的作用力可能达到百万牛顿，影响距离可超过10米，甚至能穿透固体。 15. 量子力学中的薛定谔方程预测微观粒子的状态，涉及波函数š„概率密度平方，其复杂程度需要上百页数学推导。 16. 熔点公式表明，纯金的熔点高达1064摄氏度，这个温度值在物理实验中经常被用作标准。 17. 达朗伯定律揭示了流体阻力与物体形状的关系，风洞实验中使用过的流速有时可高达300公里每小时。 18. 伽利略的自由落体定律指出，无论质量大小，两物体在真空中同时下落，这一原理在月球实验中被证实，物体落地时间都在3秒左右。 19. 黑体辐射定律表明，一个物体表面温度达到3000开尔文时，会发出可见光，这一发现推动了量子力学的诞生。 20. 阿基米德定律计算浮力时，需要知道流体密度，水的密度通常为1克每立方厘米，这个定律在船舶设计中使用了上千次。

关于这件事，参见我的视频中科大胡不归如何看待宇宙年龄被延长至267亿年？ - 赵泠的回答 - 知乎网页链接作者：赵泠链接：网页链接来源：知乎著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。 “宇宙年龄被延长至 267 亿年”出自一些“科技媒体”对一篇水平不高的文章[1]进行的糟糕报道。该文章使用的“疲倦光”假说和“协变耦合常数”假说被观测事实证伪。该文章依赖 JWST 的观测数据，但那些数据不支持“疲倦光”假说。该文章的作者 Rajendra Gupta 是一位有争议的“科学家”。他在文中使用 Fritz Zwicky 在 1929 年提出的解释红移的“疲倦光/tired light”假说（光在传播过程中不断与其他微粒互动而损失能量）和其他学者提出的“协变耦合常数”假说（真空光速、普朗克常数、万有引力常数等随时间流逝以特定模式徐徐改变），尝试拟合了 JWST 的一些观测数据，认为在 DM 模型基础上引入“疲倦光”假说可将宇宙年龄从 138 亿年延长到 190 亿年，再引入“协变耦合常数”假说即可延长到 267 亿年。那么，代价呢，古尔丹？“疲倦光”假说若成立，遥远天文对象会变得明显模糊且单位面积亮度较高，距离不同的对象有不同的模糊程度。HST 和 JWST 观测的遥远对象完全没有这种模式。2001 年，就有两篇文章以当时的观测数据证伪“疲倦光”假说[2] [3]。2023 到 2024 年，JWST 的观测数据也可以用来证伪“疲倦光”假说。“疲倦光”假说不能简单地跟宇宙学红移兼容，更无法与宇宙微波背景辐射的黑体光谱特性[4]兼容。“协变耦合常数”假说若成立，放射性物质的行为会随时间流逝改变。地球上的岩层里的放射性物质，尤其是铀-238，在十几亿年的尺度上缺乏“协变耦合常数”假说预测的变化迹象。如果相关常数会变化，那么变化速度不能高于每年一百亿亿分之三——对 Gupta 的预测来说，如此缓慢的变化即使存在也毫无用处。不限于这“267 亿年”，近年来，糟糕科技新闻在互联网上十分常见，它们哗众取宠的标题作为模因迎合了社交媒体上缺乏准备知识的看热闹用户，传播速度、变异速度都很快。参考^Rajendra P Gupta, JWST early Universe observations and DM cosmology, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 524, Issue 3, September 2023, Pages 3385–3395,网页链接^G. Goldhaber et al 2001 ApJ 558 359 DOI 10.1086/322460^Lori M. Lubin and Allan Sandage 2001 AJ 122 1084 DOI 10.1086/322134^网页链接

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