像素越高圖像越清晰,現(xiàn)實世界最小像素有多大?小到了難以置信
我們都知道拍攝照片或者視頻的清晰度是像素決定的,購買手機或者相機攝像機的時候,也很注意拍攝功能是多少像素,像素越高圖像越清晰,這是因為構(gòu)成照片和視頻畫面的基本單位就是像素,一像素就是一個色彩單元,在同樣的畫面中,這樣的色彩單元越多,圖像的清晰度就越高。

攝像器材要拍攝的是我們的現(xiàn)實世界,其像素再高,也沒有我們的現(xiàn)實世界色彩單元更豐富,那么我們的現(xiàn)實世界又是多少像素呢?

這是一個頗費腦筋的問題,我們都知道我們身邊的物體都是由原子組成的,原子的體積極小極小,每一滴水中就有5萬億億個原子,除了專門制造的實驗室設(shè)備,沒有什么東西可以拍到這么小體積的物質(zhì),即便是百億像素的相機也不行,因此可以說現(xiàn)實世界的“像素”要遠(yuǎn)比我們使用的拍攝設(shè)備的像素高得多。

在量子物理學(xué)中有這樣一個說法,就是一個普朗克單位為“宇宙一像素”,那么一個普朗克單位有多小呢?說出來更讓人吃驚,如果你覺得一滴水中就有5萬億億個原子,說明原子已經(jīng)足夠小了,那么相對于普朗克單位來說,一個原子簡直就是一個宇宙。

我們的宇宙可以看作一個三維空間,因此也可以用體積來計量,宇宙當(dāng)然十分龐大,那么普朗克單位有多小呢?它被認(rèn)為是宇宙最小的體積單位,為10^-99(10的-99次方)立方厘米。

普朗克單位相當(dāng)于長寬高各是一個普朗克長度的體積,普朗克長度由引力常數(shù)、光速和普朗克常數(shù)的相對數(shù)值決定,它大致等于1.6x10-35米,即1.6x10的-33次方厘米,是一個質(zhì)子直徑的10的22次方分之一。

原子的直徑大致是10的-8次方厘米,說起來原子已經(jīng)是相當(dāng)小了,但質(zhì)子的體積又比原子小得多,如果一個氫原子像的地球這么大,那么質(zhì)子就相當(dāng)于一個直徑150米左右的球體位于原子的中心,那么如果跟普朗克單位來比較的話,也可以說這個質(zhì)子就相當(dāng)于一個宇宙,普朗克單位是不是小到了難以置信?

量子物理學(xué)認(rèn)為物質(zhì)小到這個程度的時候就已經(jīng)無法再分了,也就是說在我們的宇宙中不可能有比這個單位更小的物質(zhì)或體積存在,所以一個普朗克單位才被稱為“宇宙一像素”。