Jaka jest skala Plancka?

W fizyce skala Plancka odnosi się do bardzo dużej skali energii (1,22 x 10 ^{19 gev) lub bardzo niewielkiej skali wielkości (1,616 x 10 -35} metry), w których efekty kwantowe grawitacji stały się ważne w opisie interakcji cząstek. W skali wielkości Plancka niepewność kwantowa jest tak intensywna, że ​​pojęcia takie jak lokalizacja i przyczynowość stają się mniej znaczące. Dzisiejsi fizycy są bardzo zainteresowani dowiedzeniem się więcej o skali Plancka, ponieważ kwantowa teoria grawitacji jest czymś, czego obecnie brakuje. Gdyby fizyk zdolny do opracowania kwantowej teorii grawitacji, która zgadza się z eksperymentem, praktycznie zagwarantuje im nagrodę Nobla.

Jest to fundamentalny fakt fizyki światła, że ​​im więcej energii jest foton (cząstka światła), tym mniejsza długość fal. Na przykład światło widzialne ma długość fali około kilkuset nanometrów, podczas gdy znacznie bardziej energetyczne promienie gamma mają długość fali o wielkości jądra atomowego. .Energia Plancka i długość Plancka są powiązane, ponieważ foton musiałby mieć wartość energii w skali Plancka, aby mieć długość fali tak małą jak długość Plancka.

Aby sprawić, że wszystko jest jeszcze bardziej skomplikowane, nawet gdybyśmy mogli stworzyć foton tak energetycznie, nie moglibyśmy go użyć do precyzyjnego zmierzenia czegoś w skali Plancka - byłoby tak energiczne, że foton zapadłby się w czarną dziurę, zanim zwróciłby jakiekolwiek informacje. Zatem wielu fizyków uważa, że ​​skala Plancka stanowi pewien rodzaj fundamentalnego ograniczenia tego, jak małe odległości możemy zbadać. Długość Plancka może być najmniejszą fizycznie sensowną skalą wielkości, w którym to przypadku wszechświat można traktować jako gobelin „pikseli” - każda o długości Plancka o średnicy.

Skala energii Plancka jest prawie niewyobrażalnie duża, podczas gdy skala wielkości Plancka jest prawie niewyobrażalnie niewielka. PlanEnergia CK jest około kwintilliona razy większa niż energie osiągalne w naszych najlepszych akceleratorach cząstek, które są używane do tworzenia i obserwowania egzotycznych cząstek subatomowych. Akcelerator cząstek wystarczająco mocny, aby bezpośrednio zbadać skalę Plancka, musiałby mieć obwód podobny pod względem wielkości do orbity Marsa, skonstruowanego z mniej więcej tyle materiału, co nasz księżyc.

Ponieważ taki akcelerator cząstek prawdopodobnie nie zostanie zbudowany w dającej się przewidzieć przyszłości, fizycy spoglądają na inne metody zbadania skali Plancka. Szuka gigantycznych „kosmicznych strun”, które mogły zostać stworzone, gdy wszechświat jako całość był tak gorący i mały, że miał energie na poziomie Plancka. Stało się to w pierwszym bilionach sekundy po Wielkim Wybuchu.