我们都知道拍摄照片或视频的清晰度是由像素决定的。在购买定位器或相机时,我们也非常关注拍摄功能是多少像素。像素越高,图像越清晰。这是因为照片和视频图片的基本单位是像素,像素是颜色单位。在同一张图片中,这样的颜色单元越多,图像的清晰度越高。
摄像设备要拍的是我们的现实世界。再高的像素,也没有我们现实世界那么丰富的颜色单位。那么我们的真实世界有多少像素呢?
这是一个相当伤脑筋的问题。我们都知道,我们周围的一切物体都是由原子构成的,而原子的形体是极其微小的。每滴水中有5万亿个原子。除了专门制造的实验室设备,没有任何东西可以拍摄如此小体积的物质,即使是1000万像素的相机也不行。所以可以说现实世界中的“像素”比我们使用的拍摄设备要高很多。
量子物理学中有一句话,一个普朗克单位就是“宇宙中的一个像素”。那么普朗克单位有多小呢?更让人惊讶的是。如果你认为一滴水有5万亿个原子,说明原子足够小,那么相比普朗克单位,一个原子简直就是一个宇宙。
我们的宇宙可以看作是一个三维空的房间,所以也可以用体积来衡量。宇宙当然非常庞大,那么普朗克单位到底有多小呢?它被认为是宇宙中最小的体积单位,也就是10 -99 (10的-99次方)立方厘米。
普朗克单位相当于一个长、宽、高为普朗克长度的体积。普朗克长度由引力常数、光速和普朗克常数的相对值决定,大约等于1.6 ×0-35m,即1.6 ×10的-33次方厘米是一个质子直径的十二分之一次方。
原子的直径大致是10 -8 cm,相当小,但是质子的体积比原子小很多。如果一个氢原子和地球一样大,那么质子就相当于一个直径约150米的球***于原子中心。如果和普朗克单位相比,可以说这个质子相当于一个宇宙。普朗克单位小得不可思议吗?
量子物理学认为,当物质小到不能再分的时候,也就是说,在我们的宇宙中不可能有比这个单位更小的物质或体积,所以一个普朗克单位叫做“宇宙中的一个像素”。
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