Ce este lungimea Planck?

Fizicienii se numara printre cei mai simpatici, dar si cei mai lenesi oameni din lume si ca atare nu le place sa-si petreaca prea mult timp muncind. În efortul lor de a optimiza ecuatiile pe care le folosesc ei utilizeaza „unitati naturale”. Ideea din spatele unitatilor naturale este de a minimiza numarul de constante fizice pe care le utilizeaza.

 De exemplu, legea atractiei universale a lui Newton ne spune ca forta dintre doua obiecte ce au masele m1 si m2 si sunt situate la distanta r este , unde G este constanta gravitationala.

Ce este lungimea Planck
Max Planck si Albert Einstein

Valoarea lui G poate fi exprimata într-o multime de moduri diferite în functie de sistemul de unitati ales. De exemplu, în functie de metru, kilogram si secunda:

   etc…

Ideea este ca prin modificarea unitatilor de masura se modifica valoarea lui G (acest lucru nu schimba semnificatia fizica a marimii, ci doar unitatile sale de masura). Unitatile Planck sunt stabilite astfel încât G (constanta gravitationala), c (viteza luminii), (constanta Planck redusa) si kB (constanta lui Boltzmann) sa fie toate egale cu 1. De exemplu, ecuatia „E=mc2” devine „E=m” (din nou, aceasta nu schimba sensul fizic mai mult decât, sa zicem, trecerea de la mile la kilometri).

„Lungimea Planck” este unitatea de lungime în unitati Planck. Ea este:

Aceasta este o valoare mica. Nici macar nu avem un mod practic pentru a descrie cât de mica este aceasta valoare. Sa ne gândim la ceva ce este mult, mult, mult mai mare. Un atom de hidrogen are o marime aproximativ egala cu 10 trilioane de trilioane lungimi Planck (care, în panteonul faptelor lumesti, se numara printre cele mai inutile).

Fizicienii folosesc în primul rând lungimea Planck pentru a vorbi despre lucrurile care sunt ridicol de mici. Mult prea mici pentru a conta. Atunci când ne apropiem de lungimea Planck nu mai are prea mult sens sa vorbim despre distanta dintre doua puncte în orice situatie acceptabila. Practic, din cauza principiului de incertitudine, nu exista nicio distanta utila (relevanta fizic) între pozitiile unor lucruri care sunt separate prin intermediul unor distante suficient de mici si, desigur, lungimea Planck se încadreaza în aceasta categorie de distante. În parte, nimeni nu este deranjat de lungimea Planck, deoarece cele mai mici particule, electronii, sunt de aproximativ 1020 ori mai mari (aceasta valoare se regaseste si în cazul raportului dintre marimea unei galaxii si cea a unui singur fir de par). Nefiind o scara dimensionala obisnuita, scara Planck este doar mai usor de retinut (cuvintele „lungimea Planck” sunt mai usor de retinut decât un numar).

Acestea fiind spuse nu va faceti griji în legatura cu constanta Planck pentru ca ea nu este importanta, exista doar unele domenii aflate la frontierele fizicii în care lungimea Planck (sau distantele ce au cu aproximatie o valoare egala cu lungimea Planck) se manifesta. În special, ea apare în principiul de incertitudine generalizat (GUP – Generalized Uncertainty Principle) unde ea este introdusa, în principiu, ca un artificiu pentru a face ca fizica sa poata fi aplicata în unele situatii destul de obscure (gravitatia cuantica si alte asemenea teorii). GUP presupune ca la o scara suficient de mica este pur si simplu imposibil, în toate situatiile, sa putem efectua o masuratoare la o scara dimensionala si mai mica. Rezulta de aici ca s-ar putea ca spatiul-timp sa fie discret (cuantificat) si el practic sa fie compus din „mici unitati” astfel încât Universul ar putea fi ca imaginea de pe ecranul unui computer (formata din mai multi pixeli).

Atunci ce reprezinta GUP? Nu exista nici macar un articol pe Wikipedia în legatura cu acest subiect. Ca o multime de alte lucruri din teoria corzilor, aceste explicatii s-ar putea dovedi gresite. Astfel, spatiul-timp s-ar putea prezenta sub forma unor mici bucati discrete, dar tot ce putem spune este ca aceste bucati (daca ele exista cu adevarat) sunt foarte, foarte, foarte, foarte mici.

Ar trebui ca niciodata sa nu le puteti observa (cel putin pe baza experimentelor concepute pâna în prezent pentru a le evidentia).

 

http://www.scientia.ro/

Bogdan

Pentru fiecare de ce trebuie sa existe un cum

%d blogeri au apreciat: