Има ли ишта краће од Планковог времена? У физици честица и физичкој космологији Планкове јединице су скуп мерних јединица дефинисаних искључиво у терминима четири универзалне физичке константе, на такав начин да те физичке константе добијају бројчану вредност 1 када се изразе у тим јединицама.
У физици тзв. природне једнице су мерне јединице базиране једино на универзалним контантама. Рецимо, природна јединица за брзину је брзина светлости c, а природна јединица за електрични набој је елементарни набој е (набој електрона). Kонцепт природних јединица је 1881. предложио ирски физичар Џорџ Џонстон Стоуни (G.J. Stoney), приметивши да је електрични набој јединица изведена из дужине, времена и масе, јединице које се данас у његову част називају Стоунијеве јединице. Међутим, 1899, само годину дана пре него што ће обзнанити своју квантну теорију, немачки геније Макс Планк (Max Planck) је најавио оно што ће се касније назвати Планковом константом.
Планк је разматрао само јединице базиране на универзалним константама G, h, c и kB да би дошао до природних јединица за дужину, време, масу и температуру. Његове дефиниције се разликују од модерних за фактор √2π, јер модерне дефиниције користе ℏ [1] уместо h.
Савремене вредности Планкових оригиналних мера
Неке Планкове јединице, као што су време и дужина, за много редова величине су превелике или премале да би биле за било какву практичну употребу, тако да су Планкове јединице као систем обично релевантне једино за теоријске физичаре. У неким случајевима, Планкове јединице могу да предложе ограничења распона физичке величине у којем се примјењује у данашњој теорији физике. На пример, наше разумевање Великог праска не протеже се на Планкову епоху, тј. када је свемир био стар мање од јединице Планковог времена. Описивање свемира за време Планкове епохе захтева теорију квантне гравитације која би укључила квантне ефекте у општу релативност. Нажалост, таква теорија још не постоји, а како ствари стоје и неће скоро… ако ће икад.
Неколико величина није екстремно по величини, као што је рецимо Планкова маса, која износи око 22 микрограма: врло је велика у поређењу са субатомским честицама, а опет је унутар тежинских оквира живих организама. Нагађа се да би то могла бити приближна доња граница на којој би црна рупа могла да настане колапсом. Слично, сличне јединице за енергију и моменат налазе се у распону неких свакодневних феномена.
У космологији Великог праска, Планкова епоха или Планкова ера представља најранију фаза Великог праска, пре него што је протекло време које ми означавамо као Планково време, tP, или отприлике 10−43. Тренутно не постоји физичка теорија која би описала тако кратко време и није јасно у којем смислу је концепт времена битан за вредности мање од Планковог времена. Уопштено се претпоставља да квантни учинци гравитације доминирају физичким интеракцијама у овој временској скали. У овој скали, претпоставља се да је уједињена сила Стандардног модела била сједињена с гравитацијом. Незамисливо врело и густо стање Планкове епохе наследила је епоха Великог уједињења, где се гравитација одвојила од обједињене силе Стандардног модела, а затим је следила епоха инфлације, која се окончала након отприлике 10−32 секунде (одн. око 1010 tP).
Својства видљивог космоса данас изражена у Планцковим јединицама:
Својства
данашњег Приближно
видљивог Планкових Еквивалент
космоса јединица
| Starost univerzuma | 8,08 × 1060 tP | 4,35 × 1017 s, ili 13,8 × 109 godina |
| Prečnik | 5,4 × 1061 lP | 8,7 × 1026 m, ili 9,2 × 1010 svetlosnih godina |
| Masa | oko 1060 mP | 3 × 1052 kg, ili 1,5 × 1022 solare mase
(računajući samo zvezde) |
| Gustina | 1,8 × 10−123 mP⋅lP−3 | 9,9 × 10−27 kg⋅m−3 |
| Temperatura | 1,9 × 10−32 TP | 2,725 K temperatura kosmičkog pozadinskog zračenja |
| Kosmološla konstanta | 2,88 × 10−122 lP −2 | 1,1 × 10−52 m−2 |
| Hablova konstanta | 1,18 × 10−61 tP −1 | 2,2 × 10−18 s−1 ili 67,8 (km/s)/Mpc |
Планково вријеме tP је време потребно да светлост превали удаљеност од 1 Планкове дужине у вакууму, што је временски интервал од приближно 5,39×10−44 секунде. Сви научни експерименти и људска искуства догађају се у временским оквирима који су много редова величине дужи од Планковог времена, чинећи све догађаје који се дешавају у Планковој скали неуочљивим с тренутном научном технологијом. Од октобра 2020. најмања неодређеност временског интервала у директном мерењима била је реда величине 247 зептосекунди (2,47×10−19s).
Иако тренутно не постоји познати начин мерења временских интервала у скали Планковог времена, истраживачи су 2020. године предложили теоретски апарат и експеримент на који би, ако се икада реализује, могли да утичу ефекти времена од само 10−33 секунди, чиме се успоставља горња уочљива граница за квантизацију времена које је отприлике 20 милијарди пута дуже од Планковог времена.
[1] Редукована Планкова константа се зове h-бар (ℏ), где је ℏ једнако h подељено са 2n, и приказује угаони моменат.
(Извор Астрономски магазин)
