Планка довжина і об’єм
Позначається Планка довжина латинською буквою l ( «ель») з індексом P, і дорівнює приблизно 1,6 · 10 -35 метрів. Для порівняння класичний радіус електрона складає 2,82 · 10 -15 м. Дана одиниця виміру називається «природною» з тієї причини, що для її розрахунку потрібні лише фундаментальні константи. Тобто для розрахунку планковской довжини потрібно витягти квадратний корінь з добутку постійної Дірака і гравітаційної постійної, поділеного на кубічну твір швидкості світла.
Вимірювання довжини
Планка довжина накладає обмеження на можливість вимірювання довжини. Тобто якщо пересунути будь-який об'єкт на одну довжина планка (або менше) в сторону, то відстежити зміну його положення не надається можливим.
Справа в тому, що для визначення положення будь-якого тіла слід «пустити» в його бік потік електромагнітного випромінювання, фотонів, після чого він повернеться на датчики вимірювальних приладів. Точність такого вимірювання буде залежати від довжини хвилі цього випромінювання. Тоді щоб відстежити зміну положення тіла порядку планковской довжини, потрібно електромагнітна хвиля довжиною не більше планковской довжини. Зі зменшенням довжини хвилі випромінювання зростає енергія фотонів. З згаданої же довжиною хвилі енергія фотонів була б настільки велика, що вони сколлапсировало б в маленькі чорні діри, що не дозволило б провести вимір.
Тобто, як і деякі інші планковские величини. Планка довжина є нижньою межею відстані, на якому діють відомі нам фізичні закони, викладені загальною теорією відносності та квантової фізикою.
Натисніть кнопку СТАРТ і відкрийте для себе новий, незвіданий світ!
Евклідова геометрія і гравітація
Планка довжина обмежує також область застосування так званої евклідовой геометрії. Остання представлена рядом аксіом, з якими ми знайомилися ще в середній школі, наприклад одна з них говорить: «між двома будь-якими точками простору завжди можна провести пряму, і тільки одну».
В силу флуктуацій, або інакше - коливань, будь-якого гравітаційного поля, на деяких масштабах, простір спотворюється, а разом з ним і його геометрія. Математичним способом був виведений масштаб, в рамках якого геометрія простору повністю відрізняється від евклідової геометрії. Як виявилося він дорівнює планковской довжині.
Це означає, що в масштабах планковской довжини і менше звична для нас геометрія не працює, і не можна стверджувати про істинність вищезгаданої аксіоми.
Планка обсяг і квантування простору
Матеріали по темі
Планка обсяг - в планковской системі, одиниця виміру обсягу. Дорівнює кубічному твору планковской довжини. Виходячи зі сказаного раніше, область менш планковского обсягу неможлива для дослідження.
Більше півстоліття тому серед вчених зародилася ідея квантування простору-часу, до якої їх привела мета об'єднати загальну теорію відносності і квантову теорію. Квантування, простими словами, - це поділ простору-часу на безліч осередків мінімального розміру, в ролі якого і очікувалося побачити Планка обсяг / довжину.
Примітно, що результати спостережень сучасної міжнародної космічної обсерваторії «Integral» за яскравими джерелами світла дозволили вченим математично підрахувати верхня межа розміру таких осередків, якщо вони взагалі існують. Він виявився навіть менше планковского обсягу / довжини - 10 -48 метрів. Втім, існує ряд аргументів проти квантування простору, в тому числі що спираються на рівняння Ейнштейна (тензор Ейнштейна).
Так чи інакше, на сьогодні неможливо як експериментально, так і теоретично вивчити фізику в області менш планковского обсягу.
Планка щільність
