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Escala de Planck

En física de la partícula y cosmology físico, Escala de Planck es escala de la energía × alrededor 1.22 10²⁸ eV (que corresponde por equivalencia masa-energía a Masa de Planck 2.17645 × 10⁻⁸ kilogramo) en cuál efectos del quántum de gravedad haga fuerte. En esta escala, la descripción de las interacciones secundario-atómicas de la partícula en términos de teoría del campo del quántum analiza (debido a non-renormalizability de la gravedad). Eso es; aunque los físicos tienen una comprensión bastante buena de la otra interacciones fundamentales o fuerzas en el nivel del quántum, gravedad es problemático, y no puede ser integrado con mecánicos del quántum (en las altas energías) con el marco generalmente de la teoría del campo del quántum. Para las energías que acercan a la escala de Planck, una teoría exacta de gravedad del quántum se requiere, y el candidato principal actual es teoría de la secuencia, o su forma modernizada M-teoría. Otros acercamientos a este problema incluyen Gravedad del quántum del lazo y Geometría no conmutativa. En la escala de Planck, se espera que la fuerza de la gravedad llegue a ser comparable a las otras fuerzas, y se teoriza que todas las fuerzas fundamentales están unificadas en esa escala, solamente el mecanismo exacto de este desconocido del restos de la unificación.

El término Escala de Planck la poder también refiere a a escala de la longitud o escala de tiempo.

Longitud de Planck se relaciona con Energía de Planck por principio de la incertidumbre. En esta escala, los conceptos del tamaño y la distancia analizan, como indeterminacy del quántum llega a ser virtualmente absoluto. Porque Longitud de onda de Compton es áspero igual a Radio de Schwarzschild de a calabozo en la escala de Planck, un fotón con la suficiente energía para sondar este reino rendiría a ninguna información cualesquiera. Cualquier fotón bastante enérgio medir exacto un objeto Planck-clasificado podría realmente cree una partícula de esa dimensión, pero él sería bastante masivos convertirse en inmediatamente un calabozo (a.k.a a Partícula de Planck), así totalmente torciendo esa región del espacio, y tragando el fotón. Éste es el ejemplo más extremo posible de principio de la incertidumbre, y explica porqué solamente a gravedad del quántum reconciliación de la teoría relatividad general con mecánicos del quántum permitirá que entendamos la dinámica de espacio-tiempo en esta escala. La dinámica de la escala de Planck es importante para el cosmology porque si remontamos la evolución del cosmos de nuevo muy a comenzar, en un cierto primero tiempo muy el universo debe haber sido tan caliente que los procesos que implican las energías tan altas como la energía de Planck (que corresponde a las distancias tan cortas como la longitud de Planck) pudieron haber ocurrido. Este período por lo tanto se llama la era de Planck o Época de Planck.

Ideas teóricas

La naturaleza de la realidad en la escala de Planck es el tema de mucho discusión en el mundo de física, como él se relaciona con una gama asombrosamente amplia de asuntos. Puede, de hecho, ser un aspecto fundamental del universo. En términos de tamaño, la escala de Planck es unimaginably pequeña (muchas órdenes de la magnitud más pequeñas que un protón). En términos de energía, es unimaginably “caliente” y enérgio. longitud de onda de a fotón (y por lo tanto su tamaño) disminuye como su frecuencia o aumentos de la energía. El límite fundamental para la energía de un fotón es Energía de Planck, porque las razones citadas arriba. Esto hace que el Planck escala un reino fascinador para la especulación cerca físicos teóricos de varias escuelas del pensamiento. Está el dominio de la escala de Planck a la masa seething de virtual ¿calabozos? Está una tela unimaginably de la multa lazos o a espuma de la vuelta ¿red? Es interpenetró por innumerable Calabi-Yau múltiples,^[1] ¿cuáles conectan nuestro universo de 3 dimensiones con un espacio dimensional más alto? Quizás nuestro universo tridimensional “se está sentando” en 'brane'^[2] cuál lo separa de 2, el universo dimensional 5, o 10 y éste explica la “debilidad evidente” de la gravedad en el nuestros. Estos acercamientos, entre varios otros, se están considerando ganar la penetración en dinámica de la escala de Planck. Esto permitiría que los físicos crearan una descripción unificada de todo el fuerzas fundamentales.

Experimentos que sondan la escala de Planck

Evidencia experimental de Planck que dinámica de la escala es difícil de obtener, y hasta era absolutamente recientemente escaso a no existente. Aunque sigue siendo imposible sondar este reino directamente, pues esas energías están bien más allá de la capacidad de actual o planeada acelerador de la partícula, había posiblemente una época en que el universo sí mismo alcanzó energías de la escala de Planck, y hemos medido la posluminiscencia de esa era con los instrumentos tales como WMAP sonde, que acumuló recientemente suficientes datos para permitir que los científicos sonden de nuevo al primer trillionth de un segundo después del Explosión grande, cerca de electroweak transición de la fase. Ésta sigue siendo varias órdenes de la magnitud lejos del Época de Planck, cuando el universo estaba en la escala de Planck, solamente las puntas de prueba previstas por ejemplo Topógrafo de Planck y experimentos relacionados por ejemplo IceCube espere mejorar grandemente en medidas astrofísicas actuales. Recientemente; resultados del Ion pesado relativista Collider han echado la frontera de la física atrás de la partícula para descubrir la naturaleza flúida del plasma del quark-gluon, y este proceso será aumentado por Hadron grande Collider el venir en línea pronto en CERN, echando el “reloj atrás cósmico” para la física de la partícula aún más. Esto puede agregar a nuestra comprensión de la dinámica de la escala de Planck, y afila nuestro conocimiento de qué se desarrolla de ese estado. Ningún experimento actual o previsto, sin embargo, permitirá que sondemos exacto o entenderá totalmente la escala de Planck. No obstante, hemos acumulado ya bastantes datos para enangostar el campo de realizable universo inflacionista teorías, y eliminar algunas extensiones teorizadas a Modelo estándar.

Física Secundaria-Planck

Secundario-Planck refiere a la física hipotética, especulativa, y conjetural más allá o más pequeño que Escala de Planck.

Universo elegante^[1] por Brian Greene discute brevemente el mundo extraño del secundario-Planck y cómo “crea” el universo del quántum por sus promedios. En el suyo un trabajo más último, La tela del cosmos, Greene indica que “la noción familiar del espacio y el tiempo no extienden en el reino secundario-Planckian, que sugiere que ese espacio y vez como los entendemos actualmente pueden estar las aproximaciones meras a conceptos más fundamentales que todavía aguarden nuestro descubrimiento.”

Vea también

• Unidades de Planck
• Época de Planck
• Partícula de Planck
• Gravedad de Quantum

Referencias

Acoplamientos externos

• La escala de Planck: gravedad de las reuniones de los mecánicos del quántum de las reuniones de la relatividad de la “luz de Einstein” en UNSW
• La era de Planck de U de las páginas de la astrofísica de Tennessee
• La álgebra Alto-Dimensional y Planck-Escala la física por Juan C. Baez