Планковская длина

Пла́нковская длина́ (обозначаемая ) — величина размерности длины, составленная из фундаментальных констант — скорости света, постоянной Планка и гравитационной постоянной:

,

где:

ħ — постоянная Дирака (h/2π),
G — гравитационная постоянная,
c — скорость света в вакууме.

С точностью до числового множителя, такая комбинация единственна, поэтому она считается естественной единицей длины. Входит в планковскую систему единиц. Численно планковская длина равна[1]

Две последние цифры в скобках означают неопределённость (стандартное отклонение) последних двух разрядов[2].

Считается, что планковская длина (и связанное с ней планковское время) определяют масштабы, на которых современные физические теории перестают работать: геометрия пространства-времени, предсказываемая общей теорией относительности, на расстояниях порядка планковской длины и меньших теряет смысл из-за квантовых эффектов. Предполагается, что явления природы на этих масштабах должна адекватно описывать некая гипотетическая, до настоящего времени не сформулированная, теория, объединяющая общую теорию относительности и квантовую механику, — квантовая гравитация.

Планковская длина связана с гипотезой о квантовании пространства-времени — предположением о том, что пространство-время дискретно; в одном из вариантов этой гипотезы минимальное возможное расстояние между точками пространства — величина порядка .

Связь комптоновской длины волны с радиусом ШварцшильдаПравить

Частица массой   имеет приведённую комптоновскую длину волны

 

С другой стороны, радиус Шварцшильда той же частицы равен

 

Произведение этих величин всегда постоянно и равно

 

Квантование пространства и планковская длинаПравить

В середине XX века гипотеза о квантовании пространства-времени[3] на пути объединения квантовой механики и общей теории относительности привела к предположению о том, что существуют ячейки пространства-времени с минимально возможной длиной, равной фундаментальной длине[4]. Согласно этой гипотезе, степень влияния квантования пространства на проходящий свет зависит от размеров ячейки. Для исследования необходимо интенсивное излучение, прошедшее как можно большее расстояние. В настоящее время группа учёных воспользовалась данными съёмки гамма-всплеска GRB 041219A, осуществлённой с европейского космического телескопа Integral. Гамма-всплеск GRB 041219A вошёл в 1 % самых ярких гамма-всплесков за весь период наблюдения, а расстояние до его источника составляет не менее 300 миллионов световых лет. Наблюдение «Интеграла» позволило ограничить сверху размер ячейки на несколько порядков точнее, чем все предыдущие опыты такого плана. Анализ данных показал, что если зернистость пространства вообще существует, то она должна быть на уровне 10−48 метра или меньше[5].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Fundamental Phisical Constants. Planck length (англ.). Constants, Units & Uncertainty. NIST. Дата обращения: 12 февраля 2021.
  2. Таким образом, значение планковской длины можно представить в следующией форме:   = 1,616 225(18) · 10−35 м =
    = (1,616 225 ± 0,000 018) · 10−35 м.
  3. Григорьев В. И. Квантование пространства-времени // Большая Советская Энциклопедия, 1987.
  4. Киржниц Д. А. Фундаментальная длина // Большая Советская Энциклопедия, 1987.
  5. Laurent P. et al. Constraints on Lorentz Invariance Violation using integral/IBIS observations of GRB041219A (англ.) // Physical Review D. — 2011. — Vol. 83, iss. 12. — P. 121301. — doi:10.1103/PhysRevD.83.121301.

ЛитератураПравить

СсылкиПравить