Wat is de Planck-schaal?
In de natuurkunde verwijst de Planck-schaal naar een zeer grote energieschaal (1,22 x 10 19 GeV) of een zeer kleine schaal (1,616 x 10-35 meter) waar de kwantumeffecten van zwaartekracht belangrijk worden bij het beschrijven van deeltjesinteracties. Op de schaal van Planck is kwantumonzekerheid zo intens dat concepten als lokaliteit en causaliteit minder betekenis krijgen. De fysici van vandaag zijn erg geïnteresseerd in meer informatie over de Planck-schaal, omdat een kwantumtheorie van zwaartekracht iets is dat we momenteel missen. Als een natuurkundige een kwantumtheorie van zwaartekracht zou kunnen bedenken die overeenkomt met het experiment, zou dit praktisch een Nobelprijs garanderen.
Het is een fundamenteel feit van de fysica van licht dat, hoe meer energie een foton (lichtdeeltje) draagt, hoe kleiner de golflengte is. Zichtbaar licht heeft bijvoorbeeld een golflengte van ongeveer een paar honderd nanometer, terwijl de veel energiekere gammastralen een golflengte hebben ter grootte van een atoomkern. De Planck-energie en de Planck-lengte zijn gerelateerd doordat een foton een Planck-energiewaarde moet hebben om een golflengte te hebben die zo klein is als de Planck-lengte.
Om dingen nog gecompliceerder te maken, zelfs als we een foton zo energetisch zouden kunnen maken, zouden we het niet kunnen gebruiken om iets precies op de Planck-schaal te meten - het zou zo energetisch zijn dat het foton in een zwart gat zou instorten voordat het enige informatie retourneerde . Veel natuurkundigen geloven dus dat de Planck-schaal een soort fundamentele limiet is voor hoe klein de afstanden die we kunnen meten. De lengte van Planck kan de kleinste fysiek betekenisvolle grootteschaal zijn die er is, in welk geval het universum kan worden beschouwd als een wandtapijt van "pixels" - elk een lengte van Planck in diameter.
De Planck-energieschaal is bijna onvoorstelbaar groot, terwijl de Planck-grootteschaal bijna onvoorstelbaar klein is. De Planck-energie is ongeveer een kwart keer groter dan de energieën die haalbaar zijn in onze allerbeste deeltjesversnellers, die worden gebruikt om exotische subatomaire deeltjes te creëren en te observeren. Een deeltjesversneller die krachtig genoeg is om de Planck-schaal rechtstreeks te meten, zou een omtrek moeten hebben die vergelijkbaar is met de baan van Mars, opgebouwd uit ongeveer evenveel materiaal als onze maan.
Aangezien het niet waarschijnlijk is dat een dergelijke deeltjesversneller in de nabije toekomst wordt gebouwd, kijken fysici naar andere methoden om de Planck-schaal te onderzoeken. Men is op zoek naar gigantische 'kosmische strings' die mogelijk zijn gecreëerd toen het universum als geheel zo heet en klein was dat het Planck-niveau energieën had. Dit zou zijn gebeurd in de eerste triljoenste van een seconde na de oerknal.