Scara Planck

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Max Planck

În fizică , scara Planck este scara de referință care definește limita de aplicabilitate a legilor fizice actuale ( mecanica cuantică și relativitatea ).

Caracteristici

Pentru a fi calculat explicit, trebuie să se refere la o cantitate fizică precisă.

De exemplu, se poate face referire la o lungime : în acest caz, avem lungimea Planck . Poate fi denumită energie și avem energia lui Planck . La fel pentru celelalte cantități fizice.

Toate cantitățile Planck pot fi calculate într-un mod simplu de la lungimea Planck, exploatând proprietățile dimensionale.

De exemplu, pentru a calcula energia lui Planck, scriem:

unde este este energia lui Planck , este constanta Planck redusă (numită și constantă Dirac, este echivalentă cu , unde este este constanta lui Planck ), viteza luminii în vid e lungimea Planck.

Calculul distanței Planck

Putem raporta măsurarea unei distanțe cu lungimea De Broglie a unei particule de sondă. La rândul său, aceasta poate fi ușor legată de energia furnizată

unde este este lungimea De Broglie a particulei. Prin urmare, cu cât mărim precizia cu care măsurăm o distanță, cu atât creștem mai mult concentrația de energie într-o porțiune de spațiu .

Cu toate acestea, prin creșterea energiei prezente într-un volum de spațiu, este posibil, ca o consecință a teoriei relativității generale , să se formeze o gaură neagră .

O gaură neagră este un obiect a cărui forță gravitațională este atât de puternică încât îndoaie spațiul asupra sa. Din această cauză, orice intră într-o gaură neagră nu mai poate ieși din ea. Prin urmare, va exista o pierdere de informații din universul extern.

Putem apoi obține o scară de lungime , întrebându- ne care este cea mai mică distanță pe care o putem măsura fără a pierde informații .

Un obiect devine o gaură neagră atunci când întinderea sa spațială se micșorează dincolo de ceea ce se numește raza sa Schwarzschild . Raza Schwarzschild pentru un obiect sferic simetric este:

unde este:

Acum, datorită relativității, știm că masa unui obiect din cadrul său de referință poate fi exprimată ca , care la rândul său, folosind relația lui De Broglie , este scris:

Atâta timp cât este lungimea De Broglie , care reprezintă ordinea mărimii lungimii (diametrul) cu care putem localiza un obiect și raza Schwarzschild este distanța cu care putem localiza o gaură neagră , atunci putem scrie:

Înlocuind condiția Schwarzschild și având în vedere că sub această distanță pierdem informații , obținem

unde este este lungimea Planck .

Elemente conexe