อ่าน 2 นาที
มาตราส่วนความยาว
ใน ฟิสิกส์ มาตราส่วน ความยาว คือ ความยาว หรือ ระยะทาง เฉพาะที่กำหนดด้วยความแม่นยำอย่างมากที่สุดเพียงไม่กี่ อันดับของขนาด...
มาตราส่วนความยาว
ในฟิสิกส์มาตราส่วนความยาว คือ ความยาวหรือระยะทางเฉพาะที่กำหนดด้วยความแม่นยำอย่างมากที่สุดเพียงไม่กี่อันดับของขนาด แนวคิดของมาตราส่วนความยาวมีความสำคัญเป็นพิเศษเพราะปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ของมาตราส่วนความยาวที่แตกต่างกัน นั้นกล่าวกันว่าแยกออกจากกัน [ 1 ] [ 2 ]กล่าวคือสามารถแยกและศึกษาได้อย่างอิสระ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การแยกออกจากกันของมาตราส่วนความยาวที่แตกต่างกันทำให้สามารถมีทฤษฎีที่สอดคล้องกันเองซึ่งอธิบายเฉพาะมาตราส่วนความยาวที่เกี่ยวข้องสำหรับปัญหาที่กำหนดเท่านั้นการลดทอนทางวิทยาศาสตร์กล่าวว่ากฎทางฟิสิกส์ในมาตราส่วนความยาวที่สั้นที่สุดสามารถนำมาใช้เพื่อหาคำอธิบายที่มีประสิทธิภาพในมาตราส่วนความยาวที่ใหญ่กว่าได้ แนวคิดที่ว่าเราสามารถหาคำอธิบายของฟิสิกส์ในมาตราส่วนความยาวที่แตกต่างกันจากกันและกันได้นั้นสามารถวัดปริมาณได้ด้วยกลุ่มการปรับมาตรฐาน
ในกลศาสตร์ควอนตัมมาตราความยาวของปรากฏการณ์ใดๆ จะสัมพันธ์กับความยาวคลื่นเดอ บรอยล์ℓ = ħ / pโดยที่ħคือค่าคงที่ของพลังค์แบบลดทอนและpคือโมเมนตัมที่กำลังถูกตรวจสอบ ในกลศาสตร์สัมพัทธภาพ มาตราเวลาและมาตราความยาวจะสัมพันธ์กันโดยความเร็วแสงในกลศาสตร์ควอนตัมสัมพัทธ ภาพ หรือทฤษฎีสนามควอนตัมสัมพัทธภาพ มาตราความยาวจะสัมพันธ์กับมาตราโมเมนตัม เวลา และพลังงานผ่านค่าคงที่ของพลังค์และความเร็วแสง บ่อยครั้งในฟิสิกส์พลังงานสูง จะใช้ หน่วยธรรมชาติโดยที่มาตราความยาว เวลา พลังงาน และโมเมนตัมจะถูกอธิบายในหน่วยเดียวกัน (โดยปกติจะใช้หน่วยพลังงาน เช่นGeV )
มาตราส่วนความยาวมักจะเป็นมาตราส่วนปฏิบัติการ (หรืออย่างน้อยก็เป็นหนึ่งในมาตราส่วน) ในการวิเคราะห์มิติ[ 3 ]ตัวอย่างเช่น ในทฤษฎีการกระเจิงปริมาณที่คำนวณกันบ่อยที่สุดคือพื้นที่หน้าตัดซึ่งมีหน่วยเป็นกำลังสองของความยาวและวัดเป็นบาร์นพื้นที่หน้าตัดของกระบวนการที่กำหนดมักจะเป็นกำลังสองของมาตราส่วนความยาว
ตัวอย่าง
- มาตราส่วนความยาวอะตอมคือℓ a ~10 −10 เมตรและกำหนดโดยขนาดของอะตอมไฮโดรเจน (เช่นรัศมีของโบร์โดยประมาณ)(17.53 น .)
- มาตราส่วนความยาวสำหรับการปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรง (หรือมาตราส่วนที่ได้มาจากQCDผ่านการแปลงมิติ ) อยู่ที่ประมาณℓ s ~10 −15 เมตรและ "รัศมี" ของอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรง (เช่นโปรตอน ) นั้นใกล้เคียงกัน ขนาดความยาวนี้ถูกกำหนดโดยช่วงของศักยภาพยูคาวาอายุการใช้งานของอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรง เช่นเมซอนโรจะคำนวณได้จากขนาดความยาวนี้หารด้วยความเร็วแสง:10 −23 วินาที[ 4 ] มวลของอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างรุนแรงมีค่ามากกว่าระดับพลังงานที่เกี่ยวข้องหลายเท่า(500 MeV/ c 2ถึง3000 MeV/ c 2 )
- มาตราส่วน ความยาว อิเล็กโทรวีคจะสั้นกว่า โดยประมาณℓ w ~10 −18 เมตรและถูกกำหนดโดยมวลนิ่งของโบซอนเวกเตอร์อ่อนซึ่งโดยประมาณคือ100 GeV/ c² [ 5 ] มาตราส่วนความยาวนี้จะเป็นระยะทางที่แรง Yukawa ถูกส่งผ่านโดยโบซอนเวกเตอร์อ่อน ขนาดของมาตราส่วนความยาวอ่อนได้รับการอนุมานเบื้องต้นจากค่าคงที่ Fermi ที่วัด ได้จากการสลายตัวของนิวตรอนและมิวออน
- ความยาวแพลงค์ ( มาตราส่วนแพลงค์ ) สั้นกว่านั้นมาก – ประมาณℓ P ~10 −35 เมตรและได้มาจากค่าคงที่แรงโน้มถ่วงของนิวตันค่าคงที่ของพลังค์และความเร็วแสง
- ความยาวตามมาตราสโตนี (มาตราสโตนี) สั้นกว่านั้นอีก – ประมาณℓ S ~10 −36 ม .
- ระดับเมโซสโคปิกคือความยาวที่พฤติกรรมทางกลศาสตร์ควอนตัมในของเหลวหรือของแข็งสามารถอธิบายได้ด้วยแนวคิดระดับมหภาค
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ มาตราส่วนความยาว
ใน ฟิสิกส์ มาตราส่วน ความยาว คือ ความยาว หรือ ระยะทาง เฉพาะที่กำหนดด้วยความแม่นยำอย่างมากที่สุดเพียงไม่กี่ อันดับของขนาด...
ตัวอย่าง
มาตราส่วนความยาวอะตอมคือ ℓ a ~ 10 −10 เมตร และกำหนดโดยขนาดของอะตอมไฮโดรเจน ( เช่น รัศมีของโบร์ โดยประมาณ) (17.53 น .
ดูเพิ่มเติม
ลำดับขนาด (ความยาว) มาตราส่วนระยะทางนอกกาแล็กซี ความสูงตามมาตราส่วน ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Length_scale&oldid=1347833920 "