Vad är Planck -skalan?

I fysik hänvisar Planck-skalan till antingen en mycket stor energiskala (1,22 x 10 ¹⁹ GeV) eller en mycket liten storleksskala (1,616 x 10 ^-35 meter) där kvanteffekterna av tyngdkraften blir viktiga för att beskriva beskrivningenPartikelinteraktioner.I Planck -storleksskalan är kvantosäkerheten så intensiv att koncept som lokalitet och kausalitet blir mindre meningsfulla.Dagens fysiker är mycket intresserade av att lära sig mer om Planck -skalan, eftersom en kvantteori om tyngdkraften är något vi för närvarande saknar.Var en fysiker som kunde komma med en kvantteori om tyngdkraft som överensstämmer med experimentet, skulle det praktiskt taget garantera dem ett nobelpris.

Det är ett grundläggande faktum i ljusfysiken som, ju mer energi en foton (ljuspartikel)bär, desto mindre en våglängd den har.Till exempel har synligt ljus en våglängd på cirka några hundra nanometer, medan de mycket mer energiska gammastrålarna har en våglängd kring storleken på en atomkärna.Planck-energin och Planck-längden är relaterade genom att en foton skulle behöva ha ett energifelvärde för Planck-skala för att ha en våglängd så liten som Planck-längden.

För att göra saker ännu mer komplicerade, även om vi kunde skapa en foton så energisk, kunde vi inte använda det för att exakt mäta något i Planck -skalan - det skulle vara så energiskt att fotonen skulle kollapsa i ett svart hål innan det återvändeall information.Således tror många fysiker att Planck -skalan representerar någon form av grundläggande gräns för hur små avstånd vi kan undersöka.Planck -längden kan vara den minsta fysiskt meningsfulla storleksskalan som finns, i vilket fall universum kan betraktas som en väv av "pixlar" - var och en en Planck -längd i diameter.

Planck Energy Scale är nästan otänkbart stor, medan Planck -storleksskalan är nästan otänkbart liten.Planck -energin är ungefär en kvintillion gånger större än de energier som kan uppnås i våra allra bästa partikelacceleratorer, som används för att skapa och observera exotiska subatomära partiklar.En partikelaccelerator som är tillräckligt kraftfull för att undersöka Planck -skalan direkt skulle behöva ha en omkrets som liknar i storlek som Mars bana, konstruerad av ungefär lika mycket material som vår måne.

Eftersom en sådan partikelaccelerator sannolikt inte kommer att byggas inom överskådlig framtid ser fysiker på andra metoder för att undersöka Planck -skalan.Den ena letar efter gigantiska "kosmiska strängar" som kan ha skapats när universum som helhet var så varmt och litet att det hade energi på planck-nivå.Detta skulle ha inträffat under den första biljonh en sekund efter Big Bang.