時間是一種抽象的概念，為了度量時間，人們給時間定義了若干單位，在日常生活中，我們用到的最小時間單位一般就是“秒”。

那么1秒鐘是多長時間呢？

看上去這是一個簡單的計算題，因為一天就是24小時，一小時60分鐘，1分鐘60秒，所以1秒鐘的時間就是86400分之1天。實際上，在過去的很長一段時間里，人們確實都是這樣定義“秒”的，但在天體物理學逐漸發展起來之后，人們卻發現這種定義是不恰當的，為什么呢？

因為“天”這個時間單位是根據地球的自轉周期來定義的，而科學家卻發現地球的自轉速度并非一成不變，平均每100年，地球的自轉周期就會減緩大約0.00164秒。

在此之后，人們就開始積極尋找一種比地球自轉更穩定的周期現象（最好是完全穩定），并以此來精確定義“秒”這個時間單位。

在1967年舉行的第13屆國際度量衡大會上，人們最終將1秒的時間定義為“銫-133原子基態的兩個超精細能階之間發生躍遷時所輻射出的電磁波的振蕩周期的9192631770倍的時間”。

（圖為銫原子鐘）

相對于電磁波震蕩周期這類非常短暫的時間而言，用秒作為單位顯然是不合適的，不過沒關系，我們可以用更小的時間單位，比如“皮秒”，根據定義，1秒等于10^12皮秒，即10000億皮秒。

看到這里，可能大家會認為1皮秒的時間已經是非常小的時間單位了，畢竟1皮秒只有10000億分之1秒，然而在物理學中，還有更小的時間單位，例如飛秒（10的負15次方秒）、阿秒（10的負18次方秒），而普朗克時間更是短暫得令人難以想象。

相對于1秒鐘，1皮秒的時間確實非常短暫，然而相對于普朗克時間，1皮秒卻無比漫長，因為1普朗克時間約為10的負43次方秒，簡單換算一下就可以得出，1皮秒包含了10^31（1后面跟31個零）普朗克時間。

什么概念呢？這樣說吧，如果將1普朗克時間比作1秒，那么1皮秒就相當于大約3.17 x 16^23年，也就是3170萬億億年，相比之下，根據大爆炸宇宙論推測的宇宙年齡，也“只有”138億年左右。

這可以說是無比漫長了，而正如我們所知，1皮秒只有1萬億分之1秒，由此可見，相對于普朗克時間，1秒鐘可謂是“天荒地老”。

為什么物理學中會有如此小的時間單位？

在19世紀末的時候，人們發現在微觀世界中的一些現象，根本無法用已有的經典物理理論來進行解釋，例如根據經典物理理論計算出的黑體輻射強度會隨著輻射的頻率無限上升，直至無窮大，這與在實際實驗中測量的數據嚴重不符。

為了解釋這種現象，物理學家普朗克提出了“量子”的概念，他指出黑體輻射中的輻射能量并不是經典物理理論中所描述的那樣是連續的，而是可細分為若干份的，每一份能量都是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。

進一步研究表明，除了能量之外，其她的物理量同樣具有這種不連續的性質，她們也可以細分為若干個不可分割的基本單位，而這些基本單位都可以通過光速常數、引力常數、普朗克常數、庫倫常數、玻爾茲曼常數等等物理常數推導出來。

“量子”的概念提出之后，又經過了愛因斯坦、玻爾、薛定諤、海森伯、狄拉克等眾多物理學家的完善，最終建立了量子力學理論體系，時至這已經成為了現代物理學的基石之一。

時間也是一個物理量，她也具有不可分割的基本單位，這就是普朗克時間，所以我們可以簡單地理解為，普朗克時間是現代物理學中最小的時間單位。

好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家關注我們，我們下次再見。

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