普朗克常量(Planck constant)是量子力學中一個基本常數,用符號 (h) 表示。它是描述粒子與波動性質之間關系的關鍵常數之一。普朗克常量的值約為 (6.62607015 \times 10^{-34}) 焦耳·秒(J·s),這個值在2019年被國際單位制(SI)采納為精確值,作為重新定義千克的基礎。
普朗克常量首次由德國物理學家馬克斯·普朗克(Max Planck)在1900年提出,當時他在研究黑體輻射問題時引入了這一概念。普朗克假設能量并非連續的,而是以最小單元(即量子)的形式發射或吸收,每個量子的能量與輻射頻率成正比,比例系數即為普朗克常量。這一假設解釋了黑體輻射的實驗數據,開啟了量子力學的大門。
普朗克常量不僅在量子力學中占據核心地位,也是連接經典物理世界與量子物理世界的橋梁。它出現在描述粒子如電子、光子等微觀粒子行為的多個基本公式中,如普朗克-愛因斯坦關系式 (E = h\nu),其中 (E) 是量子的能量,(\nu) 是頻率。
此外,普朗克常量還與海森堡不確定性原理密切相關,該原理表明不能同時精確地知道一個粒子的位置和動量,其不確定性的乘積至少為普朗克常量的一半。這一原理深刻地揭示了量子世界的非確定性本質。
普朗克常量的引入和應用,不僅在物理學領域引發了一場革命,也對哲學、科技發展等產生了深遠影響。