Что такое планковское время
Планковское время
Планковское время – единица измерения времени, предложенная Максом Планком в 1899-м году. Является представителем естественной системы единиц, которую разработал немецкий ученый, и которая была названа в его честь планковской системой единиц.
Планковское время обозначается строчной буквой «t» с индексом P, а ее значение равняется около tP= 5,391 х 10 −44 с. Физический смысл данной единицы состоит в следующем – это время, за которое частица может преодолеть планковскую длину, передвигаясь со скоростью света.
Материалы по теме
Время жизни звезд
Для вычисления планковского времени нужно умножить редуцированную постоянную Планка на гравитационную постоянную, далее разделить это на скорость света в пятой степени, и из полученного результата извлечь квадратный корень.
Как известно, существует ряд теорий Великого объединения, согласно которым сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия могут быть объединены при высоких энергиях. Однако гравитационные силы никоим образом не вписываются в конструкции указанных теорий. По этой причине при зарождении Вселенной должен был иметь место момент, в который гравитационные силы были отделены от других типов взаимодействия. С точки зрения современной космологии таким моментом является конец так называемой планковской эпохи, которая длилась ровно одно планковское время.
Данная единица измерения не является предельной и может не нести в себе никакого особого физического значения. Предполагается, что планковское время может составлять некую временную шкалу, в масштабах которой проявляются эффекты квантовой гравитации. То есть процессы с участием гравитационной силы, которые могут быть описаны квантовой физикой.
На сегодня наименьший промежуток времени, который ученым удалось наблюдать экспериментально равен 10 −18 с (одна аттосекунда).
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Что такое планковское время?
Планковское время – единица времени, получившая название в честь Макса Планка: связь с гравитацией, относительностью и квантовой постоянной, телескоп Хаббл.
Как выглядит наименьшая временная единица? Секунда? Миллисекунда? Ну, ответ усложняется, если вспомнить, что время относительно. В зависимости от обстоятельств, час может пролететь незаметно или же секунда тянуться вечность. Не стоит забывать, что мы апеллируем космическими силами, поэтому они могут быть крайне масштабными или крошечными. Если вы столкнулись с чем-то маленьким, то вам подойдет Планковское время. Наименовано в честь Макса Планка – основоположник квантовой теории.
Речь идет о времени, требуемом для того, чтобы свет преодолел единицу длины Планка в условиях вакуума. В сумме они отображают единицу Планка. Это физические единицы измерения, определенные в терминах пяти универсальных физических постоянных: гравитация (G), постоянная Планка (h), скорость света в вакууме (c), Кулона (ke/k) и Больцмана (kB). Их придумали для того, чтобы упростить конкретные алгебраические выражения в теоретической физике.
Планковское время относится к математической физике (размерный анализ), где рассматривают единицы измерения и физические постоянные. Планковское время выступает неповторимой комбинацией постоянной гравитации, относительности и квантовой постоянной для формирования временной единицы. Среди физиков их именуют «единицами Бога», потому что исключают антропоцентрический произвол из системы единиц.
С Планковским временем возникали проблемы. Например, в 2003 году анализировали снимки глубокого космоса, сделанные космическим телескопом Хаббл. Некоторые предполагали, что из-за присутствия пространственно-временных колебаний в масштабе Планка кадры далеких объектов должны быть размытыми. Другие полагали, что они будут слишком незначительны, чтобы проявиться.
Планковское время
Пла́нковское вре́мя (tP) — единица времени в планковской системе единиц, величина, имеющая размерность времени и, как и другие планковские единицы, составленная из произведения фундаментальных констант в соответствующих степенях. Физический смысл этой величины — время, за которое частица, двигаясь со скоростью света, преодолеет планковскую длину. Планковская система единиц названа в честь Макса Планка.
— постоянная Дирака, 
— гравитационная постоянная, 
— скорость света в вакууме, 
выражено в секундах.
Значение
Согласно теории Большого взрыва, мы ничего не можем сказать про вселенную в начальный момент времени, хотя предполагается, что в ней присутствуют все фундаментальные взаимодействия, а также все виды материи и энергии. Пространство-время начинает расширяться из одной точки. Спустя одно планковское время после этого события, согласно современной теоретической физике, гравитационные силы отделяются от остальных сил.
Время, прошедшее с момента Большого взрыва (4,3·10 17 с), примерно равняется 8·10 60 планковским временам.
На сегодняшний день самый маленький экспериментально наблюдаемый промежуток времени составляет порядка аттосекунды (10 −18 с), что соответствует 10 26 планковским временам.
См. также
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Планковское время» в других словарях:
Время суток — Сюда перенаправляется запрос «24 часовой формат времени». На эту тему нужна отдельная статья. Время суток широко используемый на Земле способ исчисления времени, основанный на изменении положения солнца на небе, приблизительно являющемся… … Википедия
Время (физика) — Сейчас 9 июня 2009, 02:30 (UTC) Время одно из основных понятий физики и философии, одна из координат пространства времени, вдоль которой протянуты мировые линии физических тел, а также сознание. В диалектическом материализме время это… … Википедия
Время спутниковых навигационных систем — Спутниковые навигационные системы GPS (США) и ГЛОНАСС (Россия) функционируют в собственном системном времени. Все процессы измерений фиксируются в этой шкале времени. Необходимо, чтобы шкалы времени используемых спутников были согласованы между… … Википедия
Время Ч — Бойцы Красной Армии идут в атаку. Великая Отечест … Википедия
Планковское давление — Планковское давление единица давления в планковской системе единиц, обозначаемая pP, величина, имеющая размерность давления и, как и другие планковские единицы, составленная из произведения фундаментальных констант в соответствующих… … Википедия
Планковское напряжение — Планковское напряжение единица измерения напряжения, обозначаемая VP, в одной из систем естественных единиц измерения, известной как планковские единицы. Через фундаментальные константы физики оно определяется так: 1,04295 × 1027 В, где:… … Википедия
Международное атомное время — (TAI, фр. Temps Atomique International) время, в основу измерения которого положены электромагнитные колебания, излучаемые атомами или молекулами при переходе из одного энергетического состояния в другое. С появлением в 1955… … Википедия
Всемирное время — или UT (англ. Universal Time) шкала времени, основанная на вращении Земли. Всемирное время является современной заменой среднего времени по Гринвичу (GMT), которое сейчас иногда некорректно используется в качестве синонима для… … Википедия
Всемирное координированное время — (UTC) стандарт, по которому общество регулирует часы и время. Отличается на целое количество секунд от атомного времени и на дробное количество секунд от всемирного времени UT1. UTC было введено вместо устаревшего среднего времени по… … Википедия
Земное время — Земное время, Terrestrial Time (ТТ) современный астрономический стандарт, разработанный Международным астрономическим союзом для определения времени астрономических наблюдений, сделанных с поверхности Земли. Земное время является… … Википедия
Сколько длится 1 планковское время?
Планковское время это время фотону, движущемуся со скоростью света, потребуется расстояние, равное Длина планки. Это квант время‘, наименьшее измерение время который имеет любое значение и равен 10 – 43 секунд.
Тогда насколько велик йоктометр?
Что такое зептометр?
Что меньше кварка?
Насколько мал Йоктометр?
Какой символ у нанометра?
Резюме. А нанометр единица измерения, равная одной миллиардной метра. В единицах СИ символ для нанометра это «нм». Объекты, которые считаются аноскопическими, находятся в диапазоне от 1 до 100. нанометра insize.
Насколько велик фотон?
Таким образом вы могли бы сказать «размер» фотон это в основном ширина его длины волны. Длина волны зеленого света составляет около 500 нанометров, или две тысячных миллиметра. Типичная длина волны микроволновой печи составляет около 12 сантиметров, что больше, чем у бейсбольного мяча.
Какая наименьшая единица расстояния?
Наименьшая единица длины Планк который составляет 1.6х10-35 м в поперечнике.
Что происходит ниже планковской длины?
Когда мы перейдем к Длина планки мы обнаруживаем, что неопределенность плотности энергии настолько велика, что создает черную дыру с радиусом горизонта событий (около) Длина планки. Это означает, что невозможно измерить расстояние меньше, чем (вокруг Длина планки.
Что значит бесконечно малое?
Планковское время быстрее света?
Планковское время наименьшая возможная длина время. Его определение может вскружить голову: одна единица Планковское время равно время занимает легкий проехать расстояние в один Планка длина в вакууме. Немецкий физик Макс Планка, основоположник квантовой теории, предложил Планка единиц в 1899 году.
Как вы измеряете нанометр?
Нано меньше микро?
Микрометр, также называемый микроном, в тысячу раз больше меньше чем миллиметр. Он равен 1/1,000,000 XNUMX XNUMX (или одной миллионной метра).
Как далеко проходит свет за планковское время?
Что такое йоктометр?
Какой размер у фемтометра?
Квантовано ли пространство?
Просто потому что что-то квантуется, или фундаментально квантовый по своей природе, не означает, что все в нем должно быть дискретным. Идея, что пространство (или пространство и время, поскольку они неразрывно связаны теориями относительности Эйнштейна) могут быть квантуется восходит к самому Гейзенбергу.
Каков размер 1 нанометра?
В Международной системе единиц приставка «нано» означает one-миллиардная, или 10 – 9 ;следовательно один нанометр is one-миллиардная метра. Трудно представить, насколько это мало, поэтому вот несколько примеров: лист бумаги составляет около 100,000 нанометратолстый. Нить ДНК человека составляет 2.5 нанометра в диаметре.
Насколько велика единица Планка?
Планковская длина 1.6 х 10 – 35 метров. (Это 0.000000000000000000000000000000000016 метров.) Чтобы дать вам представление, давайте сравним его с размером атома, который уже примерно в 100,000 раз меньше, чем все, что вы можете увидеть невооруженным глазом (размер атома составляет примерно 0.0000000001 метр).
Какое значение будет следующим наименьшим размером после миллиметра?
Что значит бесконечно малое?
Для чего нужен нанометр?
Имеет значение 2.82 × 10. – 15 м. Это конечно маленький. Теперь сравните это с измеренным радиусом протона, который составляет 1.11 × 10 – 15 м [3]. Согласно этому электрон имеет радиус в 2.5 раза больше, чем протон.
Можете ли вы стать бесконечно маленьким?
Что меньше атома?
В физических науках субатомные частицы меньше атомов. Они могут быть составными частицами, такими как нейтрон и протон; или элементарные частицы, которые согласно стандартной модели не состоят из других частиц.
Что меньше атома?
бесконечно малые средства «очень маленький»Или описывает нижнюю границу. бесконечно небольшие средства so маленький как быть незначительным. бесконечно малый не имеет логического смысл.
Насколько велик преон?
Неопределенность импульса преонной (любой массы) заключенный в коробку из этого размер около 200 ГэВ / c, 50,000 XNUMX раз больше чем масса покоя ап-кварка и в 400,000 раз больше чем масса покоя электрона.
Что внутри кварка?
Как называется 1/10 миллиметра?
Что такое крутящий момент Нм?
Крутящий момент это мера того, насколько сильно скручивается застежка. Единицы измерения крутящий момент в виде силы, умноженной на длину. Метрическая (СИ) единица измерениякрутящий момент это ньютон-метр (Nm). В дюймахкрутящий момент обычно измеряется как фунт-фут (фунт-фут) или фунт-дюйм (фунт-дюйм).
Насколько мал электрон?
Как называется 100м?
Что такое нм в биологии?
Имеет значение 2.82 × 10. – 15 м. Это конечно маленький. Теперь сравните это с измеренным радиусом протона, который составляет 1.11 × 10 – 15 м [3]. Согласно этому электрон имеет радиус в 2.5 раза больше, чем протон.
Четыре универсальные константы, которые по определению имеют числовое значение 1 при выражении в этих единицах:
Единицы Planck не учитывают электромагнитный размер. Некоторые авторы решили расширить систему до электромагнетизма, например, определив электрическую постоянную ε 0 как имеющую числовое значение 1 или 1/4 π в этой системе. Точно так же авторы предпочитают использовать варианты системы, которые присваивают другие числовые значения одной или нескольким из четырех констант, указанных выше.
Содержание
Введение
можно выразить как:
Определение
Это следствие того, что система внутренне согласована. Например, сила гравитационного притяжения двух тел массой 1 Планка каждое, разделенных на 1 длину Планка, равна 1 когерентной планковской единице силы. Точно так же расстояние, проходимое светом за 1 планковское время, равно 1 планковской длине.
Чтобы определить в единицах СИ или другой существующей системе единиц количественные значения пяти основных единиц Планка, должны быть выполнены эти два уравнения и три других:
Решение пяти приведенных выше уравнений для пяти неизвестных приводит к уникальному набору значений для пяти базовых единиц Планка:
Производные единицы
В любой системе измерения единицы для многих физических величин могут быть получены из основных единиц. В таблице 3 представлен образец производных единиц Планка, некоторые из которых на самом деле используются редко. Как и в случае с базовыми единицами, их использование в основном ограничивается теоретической физикой, потому что большинство из них слишком велики или слишком малы для эмпирического или практического использования, и в их значениях есть большие погрешности.
История
Значимость
| Год | Количество | Интерпретация | Главный научный сотрудник |
|---|---|---|---|
| 1954 г. | длина | гравитационный предел квантовой теории | Оскар Кляйн |
| 1955 г. | длина | квантовый предел общей теории относительности | Джон Уиллер |
| 1965 г. | масса | верхний предел массы элементарных частиц | Моисей Марков |
| 1966 г. | температура | верхний предел температуры (абсолютно горячий) | Андрей Сахаров |
| 1971 г. | масса | нижний предел массы черной дыры | Стивен Хокинг |
| 1982 г. | плотность | предельная плотность вещества | Моисей Марков |
Планковский масштаб
Отношение к гравитации
В космологии
По сравнению с эпохой Планка наблюдаемая Вселенная сегодня выглядит экстремальной, если выразить ее в единицах Планка, как в этом наборе приближений:
| Собственность современной наблюдаемой Вселенной | Приблизительное количество единиц Планка | Эквиваленты |
|---|---|---|
| Возраст | 8,08 × 10 60 т П | 4,35 × 10 17 с, или 13,8 × 10 9 лет |
| Диаметр | 5,4 × 10 61 л П | 8,7 × 10 26 м или 9,2 × 10 10 световых лет |
| Масса | ок. 10 60 м P | 3 × 10 52 кг или 1,5 × 10 22 массы Солнца (только с учетом звезд) 10 80 протонов (иногда называемое числом Эддингтона ) |
| Плотность | 1,8 × 10 −123 ρ P | 9,9 × 10 −27 кг м −3 |
| Температура | 1,9 × 10 −32 Т П | 2.725 K температура космического микроволнового фонового излучения |
| Космологическая постоянная | 5,6 × 10 −122 т −2 P | 1,9 × 10 −35 с −2 |
| Постоянная Хаббла | 1,18 × 10 −61 т −1 P | 2,2 × 10 −18 с −1 или 67,8 (км / с) / Мпк |
T −2 на протяжении всей истории Вселенной.
Анализ агрегатов
Планковская площадь
Планковский заряд
Планковская плотность
Планковская энергия
Сила Планка
Сила Планка является производной единицей силы в результате определения базовых единиц Планка для времени, длины и массы. Он равен естественной единице количества движения, деленной на естественную единицу времени.
F п знак равно м п c т п знак равно c 4 грамм знак равно 1,210295 × 10 44 Н. <\ displaystyle F _ <\ text
> = <\ frac 
Сила Планка связана с эквивалентностью гравитационной потенциальной энергии и электромагнитной энергии: сила гравитационного притяжения двух тел с массой 1 планка каждое, разнесенных на 1 планковскую длину, равна 1 силе Планка; эквивалентно, электростатическая сила притяжения / отталкивания двух планковских зарядов, разнесенных на 1 планковскую длину, равна 1 планковской силе.
Нормализация единиц Планка с G = 1 / 8 π (вместо G = 1) устраняет необходимость использования 8 π (см. § Альтернативные варианты нормализации ). Таким образом, сила Планка описывает, насколько или насколько легко пространство-время искривляется заданным количеством массы-энергии.
Планковская длина
Планковская масса
Планковский импульс
Планковская температура
Планковское время
Хотя в настоящее время нет известного способа измерения временных интервалов в масштабе планковского времени, исследователи в 2020 году предложили теоретический аппарат и эксперимент, которые, если они когда-либо будут реализованы, могут быть подвержены влиянию таких коротких временных эффектов, как 10 −33. секунд, тем самым устанавливая верхний обнаруживаемый предел для квантования времени, которое примерно в 20 миллиардов раз длиннее планковского времени.
Список физических уравнений
Поскольку базовые единицы Планка выводятся из многомерных констант, они также могут быть выражены как отношения между последней и другими базовыми единицами.
| Планковская длина ( l P ) | Планковская масса ( м P ) | Планковское время ( t P ) | Планковская температура ( T P ) | Планковский заряд ( q P ) | |
|---|---|---|---|---|---|
| Планковская длина ( l P ) | — | л п знак равно ℏ м п c <\ displaystyle l _ <\ text > = <\ frac <\ hbar> | л п знак равно т п c <\ displaystyle l _ <\ text > = t _ <\ text > c> | л п знак равно ℏ c Т п k B <\ displaystyle l _ <\ text > = <\ frac <\ hbar c> | л п знак равно ℏ q п c грамм k е <\ displaystyle l _ <\ text > = <\ frac <\ hbar> |
| Планковская масса ( м P ) | м п знак равно ℏ л п c <\ displaystyle m _ <\ text > = <\ frac <\ hbar> | — | м п знак равно ℏ т п c 2 <\ displaystyle m _ <\ text > = <\ frac <\ hbar> | м п знак равно Т п k B c 2 <\ displaystyle m _ <\ text > = <\ frac | м п знак равно q п k е грамм <\ displaystyle m _ <\ text > = q _ <\ text > <\ sqrt <\ frac |
| Планковское время ( t P ) | т п знак равно л п c <\ displaystyle t _ <\ text > = <\ frac | т п знак равно ℏ м п c 2 <\ displaystyle t _ <\ text > = <\ frac <\ hbar> | — | т п знак равно ℏ Т п k B <\ displaystyle t _ <\ text > = <\ frac <\ hbar> | т п знак равно ℏ q п c 2 грамм k е <\ displaystyle t _ <\ text > = <\ frac <\ hbar> |
| Планковская температура ( T P ) | Т п знак равно ℏ c л п k B <\ displaystyle T _ <\ text > = <\ frac <\ hbar c> | Т п знак равно м п c 2 k B <\ displaystyle T _ <\ text > = <\ frac | Т п знак равно ℏ т п k B <\ displaystyle T _ <\ text > = <\ frac <\ hbar> | — | Т п знак равно q п c 2 k B k е грамм <\ displaystyle T _ <\ text > = <\ frac |
| Планковский заряд ( q P ) | q п знак равно ℏ л п c грамм k е <\ displaystyle q _ <\ text > = <\ frac <\ hbar> | q п знак равно м п грамм k е <\ displaystyle q _ <\ text > = m _ <\ text > <\ sqrt <\ frac | q п знак равно ℏ т п c 2 грамм k е <\ displaystyle q _ <\ text > = <\ frac <\ hbar> | q п знак равно Т п k B c 2 грамм k е <\ displaystyle q _ <\ text > = <\ frac | — |
Альтернативные варианты нормализации
Как уже говорилось выше, единицы Планка выводятся путем «нормализации» числовых значений некоторых фундаментальных констант к 1. Эти нормализации не являются единственно возможными и не обязательно лучшими. Более того, выбор факторов, которые следует нормализовать, среди факторов, фигурирующих в основных уравнениях физики, не очевиден, и значения единиц Планка чувствительны к этому выбору.
Есть несколько возможных альтернативных нормализаций.
Гравитационная постоянная
В 1899 году закон всемирного тяготения Ньютона все еще рассматривался как точный, а не как удобное приближение для «малых» скоростей и масс (приблизительная природа закона Ньютона была показана после развития общей теории относительности в 1915 году). Следовательно, Планк нормализовал к 1 гравитационную постоянную G в законе Ньютона. В теориях, появившихся после 1899 г., G почти всегда появляется в формулах, умноженных на 4 π или их небольшое целое число. Следовательно, выбор, который следует сделать при разработке системы естественных единиц, состоит в том, что, если таковые имеются, случаи 4 π, появляющиеся в уравнениях физики, должны быть исключены посредством нормализации.
Электромагнитная постоянная
Постоянная Больцмана
Приведенная постоянная Планка
Единицы Планка и инвариантное масштабирование природы
Джордж Гамов в своей книге « Мистер Томпкинс в стране чудес» утверждал, что достаточное изменение размерной физической константы, такой как скорость света в вакууме, приведет к очевидным ощутимым изменениям. Но эта идея подвергается сомнению:
Если бы скорость света c как-нибудь внезапно уменьшилась вдвое и изменилась на 1 / 2 c (но с аксиомой, что все безразмерные физические величины остаются прежними), то планковская длина увеличилась бы в 2 √ 2 раза с точки зрения какого-нибудь незатронутого наблюдателя снаружи. Измеренная «смертными» наблюдателями в единицах Планка, новая скорость света останется равной 1 новой планковской длине на 1 новое планковское время, что не отличается от старых измерений. Но, поскольку по аксиоме, размер атомов (приблизительно радиус Бора ) связан с планковской длиной неизменной безразмерной константой пропорциональности:
Наши часы будут идти медленнее в 4 √ 2 раза (с точки зрения этого незатронутого наблюдателя снаружи), потому что время Планка увеличилось на 4 √ 2, но мы не заметили бы разницы (наше восприятие длительности времени относительно планковского времени является по аксиоме неизменной безразмерной константой). Этот гипотетический незатронутый наблюдатель снаружи мог бы заметить, что теперь свет распространяется со скоростью вдвое меньшей, чем раньше (а также со всеми другими наблюдаемыми скоростями), но он все равно будет двигаться. 299 792 458 наших новых метров за время, прошедшее до одной из наших новых секунд ( 1 / 2 c × 4 √ 2 ÷ 2 √ 2 продолжает равняться 299 792 458 м / с ). Мы не заметим никакой разницы.