プランクスケールとは

物理学では、プランクスケールは、非常に大きなエネルギースケール（1.22 x 10 ¹⁹ GeV）または非常に小さなサイズスケール（1.616 x 10 ^-35メートル）のいずれかを指し、重力の量子効果が粒子相互作用を記述する際に重要になります。 プランクサイズスケールでは、量子の不確実性が非常に大きいため、局所性や因果関係などの概念の意味が低くなります。 今日の物理学者は、重力の量子理論が現在不足しているものであるため、プランクスケールについてさらに学ぶことに非常に興味を持っています。 物理学者が実験と一致する重力の量子理論を思いつくことができたなら、それは彼らにノーベル賞を実質的に保証するでしょう。

それは、光の物理学の基本的な事実であり、光子（光の粒子）が運ぶエネルギーが多いほど、波長が短くなります。 たとえば、可視光の波長は数百ナノメートル程度ですが、より強力なガンマ線の波長は原子核の大きさ程度です。 PlanckのエネルギーとPlanckの長さは、Planckの長さと同じくらい短い波長を得るために、光子がPlanckスケールのエネルギー値を持つ必要があるという点で関連しています。

物事をさらに複雑にするために、このエネルギーの光子を作成できたとしても、それを使用してプランクスケールで何かを正確に測定することはできません。情報が返される前に光子がブラックホールに崩壊するほど精力的です。 したがって、多くの物理学者は、プランクスケールが、プローブできる距離がどれだけ小さいかについてのある種の根本的な限界を表していると考えています。 プランクの長さは、物理的に意味のある最小のサイズスケールである場合があります。この場合、宇宙は「ピクセル」のタペストリーと考えることができます。

プランクのエネルギースケールはほとんど想像を絶するほど大きく、プランクサイズスケールはほとんど想像を絶するほど小さくなります。 プランクのエネルギーは、エキゾチックな亜原子粒子を作成および観察するために使用される最高の粒子加速器で達成可能なエネルギーの約10倍です。 プランクスケールを直接探査するのに十分強力な粒子加速器は、月とほぼ同じ量の材料で構成された、火星の軌道と同じサイズの円周を持つ必要があります。

そのような粒子加速器は近い将来に構築される可能性が低いため、物理学者はプランクスケールを調べるための他の方法に注目しています。 宇宙全体が非常に熱くて小さく、プランクレベルのエネルギーを持っていたときに作られたかもしれない巨大な「宇宙のひも」を探しています。 これは、ビッグバン後の1兆分の1秒で起こりました。