#所見所得，都很科學(xué)#

時間是一個抽象的概念。為了測量時間，人們定義了幾種時間單位。在日常生活中，我們使用的最小時間單位通常是“秒”。

那么一秒鐘有多長呢？

看起來這是一個簡單的計算問題，因為一天是24小時，一小時，60分鐘，一分鐘，60秒，所以一秒就是一天超過86400。

其實，在過去很長一段時間里，人們的確是這樣定義“秒”的，但在天體物理學(xué)逐漸發(fā)展之后，人們發(fā)現(xiàn)這個定義并不恰當。為什么？

因為時間單位“天”是根據(jù)地球自轉(zhuǎn)周期定義的，所以科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)速度不是一成不變的。平均每100年，地球自轉(zhuǎn)周期會變慢約0.00164秒。

之后，人們開始積極尋找一種比地球自轉(zhuǎn)更穩(wěn)定(最好是完全穩(wěn)定)的周期性現(xiàn)象，并用它來精確定義時間單位“秒”。

在1967年召開的第十三屆國際度量衡會議上，人們最終將一秒鐘的時間定義為“銫-133原子基態(tài)在兩個超精細能級之間躍遷時輻射出的電磁波的振蕩周期的9192631770倍”。

與電磁波振蕩的極短周期相比，用秒作為單位顯然不合適，但這沒關(guān)系。我們可以使用更小的時間單位，比如“皮秒”。根據(jù)定義，一秒等于10 ^ 12皮秒，即1萬億皮秒。

看到這里，也許你會覺得一皮秒已經(jīng)是很小的時間單位了。畢竟一皮秒只是十億分之一秒。但在物理學(xué)中，還有更小的時間單位，比如飛秒(10的負15秒)和阿秒(10的負18秒)，普朗克時間短得令人難以置信。

相對于一秒，一皮秒真的很短，但是相對于普朗克時間，一皮秒又是極其長的，因為一普朗克時間大約是10的負43次方。通過簡單的轉(zhuǎn)換，可以得出一皮秒包含10 ^ 31(1后面跟31個零)個普朗克時間。

什么概念？這么說吧，如果把一個普朗克時間比作一秒，那么一個皮秒大約相當于3.17 x 16^23年，也就是3170萬億年。相比之下，從大爆炸宇宙學(xué)推斷出的宇宙年齡“只有”138億年左右。

這可以說是一段非常長的時間，而我們知道，一皮秒只是十億分之一秒。所以，與普朗克的時間相比，一秒就是“永遠的老”。

為什么物理學(xué)中有這么小的時間單位？

19世紀末，人們發(fā)現(xiàn)微觀世界的一些現(xiàn)象無法用現(xiàn)有的經(jīng)典物理理論解釋。例如，根據(jù)經(jīng)典物理理論計算的黑體輻射強度會隨輻射頻率無限上升，直至無窮大，這與實際實驗中測得的數(shù)據(jù)嚴重不符。

為了解釋這一現(xiàn)象，物理學(xué)家普朗克提出了“量子”的概念。他指出，黑體輻射中的輻射能量并不像經(jīng)典物理理論所描述的那樣是連續(xù)的，而是可以細分成若干部分，每一部分能量都是一個不可分割的基本單位(即量子)，從而完美地解決了黑體輻射理論與實驗之間的矛盾。

進一步的研究表明，除了能量，其他物理量也具有這種不連續(xù)的性質(zhì)，它們也可以細分為幾個不可分割的基本單位，而這些基本單位都可以由光速常數(shù)、引力常數(shù)、普朗克常數(shù)、庫侖常數(shù)、玻爾茲曼常數(shù)等物理常數(shù)推導(dǎo)出來。

“量子”概念提出后，經(jīng)過愛因斯坦、玻爾、薛定諤、海森堡、狄拉克等眾多物理學(xué)家的完善。，最終建立了量子力學(xué)的理論體系。今天，它已經(jīng)成為現(xiàn)代物理學(xué)的基石之一。

時間也是一個物理量，它還有一個不可分割的基本單位，就是普朗克時間，所以我們可以簡單的理解為普朗克時間是現(xiàn)代物理學(xué)中最小的時間單位。