En términos simples, ¿cuál es la longitud de Planck?

Una longitud teóricamente derivada (aproximadamente [matemática] 10 ^ {- 35} \ \ textrm m [/ matemática]) que “muestra” que medir el espacio-tiempo tiene su límite inferior. Si intentara medir algo a esta escala, la energía contenida en una partícula de sondeo apropiada (fotón, protón, lo que sea) tendría que tener su longitud de onda mecánica cuántica de este orden. Pero, sería una cantidad tremendamente alta de energía concentrada en una región muy pequeña del espacio, por lo que sucedería dilatación del tiempo y contracción del espacio (similar a acercarse / pasar cerca de un agujero negro). De alguna manera, el espacio-tiempo se distorsionaría en la escala, evitando medir longitudes más cortas, probablemente mostrando una tendencia a dispersar / dispersar la función de onda de sondeo inicial, etc. Algunas personas argumentan que esta longitud podría ser una granularidad fina del espacio-tiempo como una cuadrícula de “píxeles” ( Volúmenes de Planck), otros mencionan la espuma cuántica, etc. Todos estos son altamente hipotéticos, por cierto.

De todos modos, tome cualquier artículo que lo mencione o cualquier “explicación” del espacio-tiempo usándolo con un gran grano de sal . En mi opinión, es solo un comportamiento asintótico teórico derivado de una teoría macroscópica de la relatividad general, hasta ahora, muy lejos de su rango de aplicabilidad macroscópico. En breve, no hay significado físico real para este parámetro.

A pesar de su primer párrafo, Joshua está equivocado, en muchos aspectos.

Las 5 unidades de Planck, longitud, masa, temperatura, carga y tiempo, se crearon para simplificar la física y las constantes.

La longitud de Planck equivale aproximadamente a 10E-21 veces el radio de un protón. Es la distancia más pequeña que se puede observar físicamente, algo más pequeño que esto y nuestra física conocida ya no se aplica. En otras palabras, las constantes de Planck ya no serían constantes, más exactamente estarían en el caos donde una sola partícula puede estar en múltiples lugares a la vez. Ese es un ejemplo, también ocurrirían muchas otras anomalías.

En pocas palabras, las unidades de planck permiten la comprensión universal, ya que determinan las constantes universales.

Al contrario de lo que dijo Joshua, no tienen nada que ver con los agujeros negros, aunque las unidades se pueden usar para ayudar a explicar o determinar ecuaciones sobre ellos. Esto es simple sentido común ya que las Unidades Planck se crearon en la década de 1890 y los agujeros negros ni siquiera se teorizaron hasta 1916, y no se descubrirían hasta 1971.

Si el objetivo de esta pregunta es obtener una explicación del significado físico de la longitud de Planck, entonces la única respuesta honesta es que ahora nadie puede dar esa explicación, y que es dudoso que alguien alguna vez pueda dar uno.

La longitud de Planck es una cierta combinación de las tres constantes físicas fundamentales para la relatividad general y la teoría cuántica. La combinación particular necesaria, y el valor (ridículamente pequeño) en centímetros a los que conduce, se dan en las otras respuestas a esta pregunta.

Pero como carecemos de una teoría física que incorpore estas tres constantes físicas, todavía no podemos ofrecer una interpretación de la longitud de Planck. De hecho, ni siquiera podemos mantener con total confianza que la longitud de Planck alguna vez tendrá una interpretación, en parte porque es posible que nunca tengamos una teoría física que abarque tanto la teoría cuántica como la relatividad general, y en parte porque incluso si lo hacemos no podemos estar seguros de que continuará atribuyendo un estado fundamental a las tres constantes de las cuales se deriva la longitud de Planck.

Esta última posibilidad merece especialmente estrés, ya que rara vez se menciona.

Ciertas constantes físicas juegan un papel profundo en nuestra comprensión de la naturaleza, pero carecen del mismo estado conceptual que la constante de Planck, por ejemplo, o la velocidad de la luz en el vacío. Un ejemplo sorprendente es la constante de Boltzmann, que funciona como un factor de conversión entre temperatura y energía.

Dentro de la teoría a la que pertenece la constante de Bolzmann, la teoría de la termodinámica estadística, la temperatura no es un concepto fundamental. No se asigna ningún significado en esa teoría a la temperatura de un átomo individual, que es la unidad fundamental del discurso en el mismo; la temperatura solo se asigna a ciertos vastos agregados de átomos (p. ej., gases). El propósito de la termodinámica estadística es derivar cantidades agregadas como la temperatura de un gas a partir de una comprensión suficientemente detallada de las energías (distribución estadística de) átomos constituyentes

Entonces, el estado conceptual de la constante de Boltzmann es esencialmente diferente del de la constante de Planck. La constante de Boltzmann es una especie de puente entre dos marcos conceptuales, el mecánico y el termodinámico, uno de los cuales es fundamental y el otro es fenomenológico. Dentro de la teoría de Boltzmann, la temperatura termodinámica ya no es un concepto fundamental; más bien, se derivará mediante un proceso de promediación estadística del concepto mecánico fundamental de la energía. En este sentido, la constante de Boltzmann es esencialmente menos fundamental que la constante de Planck.

Entonces: si cualquiera de las tres constantes que entran en la definición de la longitud de Planck finalmente se parece a la constante de Boltzmann en el contexto de alguna teoría futura que subsume la relatividad general y la teoría cuántica, entonces la longitud de Planck puede dejar de parecer fundamental ( y de hecho puede que nunca tenga un significado físico muy satisfactorio en absoluto.)

Por supuesto, también es posible que nunca lleguemos a una interpretación física de la longitud de Planck porque nunca llegamos a una teoría física que subsuma la relatividad general y la teoría cuántica. Y esta posibilidad es muy real. En la historia de la física, los datos experimentales casi siempre han proporcionado una guía crucial en la formulación de teorías físicas fundamentales; pero es muy dudoso si alguna vez seremos capaces de acceder a fenómenos que podrían apuntarnos en la dirección correcta en nuestros intentos de reemplazar la relatividad general y la teoría cuántica con algo más abarcador que cualquiera. E incluso si pudiéramos adivinar de alguna manera tal teoría ab initio, es igualmente dudoso si esa teoría predeciría algún fenómeno novedoso accesible para la observación humana.

Es posible que nunca sepamos que teníamos la respuesta correcta, incluso si por algún milagro lo hicimos.

Vale la pena mencionar un último punto, y es este: la expresión para la longitud de Planck requiere que tomemos una raíz cuadrada. Por lo tanto, es realmente solo el cuadrado de la longitud de Planck, o el área de Planck, lo que es completamente inequívoco, ya que cada número distinto de cero siempre tiene dos raíces cuadradas (y nunca hay ninguna razón algebraica para preferir una raíz cuadrada a la otra. )

Esta es una especie de eco de un hecho profundo de la geometría del plano elemental, a saber, que las tres longitudes laterales de un triángulo determinan el triángulo completamente hasta la congruencia, pero solo determinan el cuadrado de su área. Es decir, el área de un triángulo, considerada como una función de sus longitudes laterales, es ambigua hasta el signo.

El punto clave aquí es que las mismas longitudes de tres lados pueden usarse para dibujar dos triángulos que son imágenes especulares entre sí. Si a uno de estos dos triángulos se le asigna el área A, entonces es apropiado que el área -A se asigne al otro.

Que debemos tomar una raíz cuadrada para obtener la longitud de Planck es, por lo tanto, la consecuencia algebraica de la existencia tanto en la teoría cuántica como en la relatividad general de una simetría de reflexión (espacial) que intercambia derecha e izquierda.

De las buenas respuestas deduzco que la longitud de la tabla tiene una definición arbitraria. Pero quién dijo que es la dimensión física más pequeña de la historia. Toma este caso:

Si equiparas la fuerza centrífuga a la fuerza de atracción entre un electrón y un positrón cuando ambos van a la máxima velocidad posible (casi c), obtienes; mc ^ 2 / r = (1 / 4pi eps0) q ^ 2 / r ^ 2, donde m, q son la masa y la carga del electrón, obtienes r = 2.81e-15 m, que es el radio del electrón. una constante bien conocida y utilizada en muchos cálculos en física.

Si, por otro lado, toma el caso de un electrón y un positrón mantenidos juntos por la fuerza gravitacional ‘solo’ (suponga que la fuerza eléctrica no está allí), entonces mc ^ 2 / r = G m ^ 2 / r ^ 2 de acuerdo con Ley de gravitación de Newton. Esto da; r = Gm / c ^ 2 = 6.76e-58 m. Esto es muchos órdenes de magnitud más pequeños que la longitud del tablón. Tenga en cuenta que la fuerza eléctrica puede descuidarse realmente, ya que la velocidad de las cargas está cerca de c, donde las fuerzas de repulsión / atracción apenas pueden alcanzar las cargas de velocidad, es decir, muy débil o casi cero, esto es relativista por la forma en que representa caso donde la atracción magnética es igual a la repulsión eléctrica o viceversa.

Acabo de descubrir que el radio que calculé anteriormente es similar al que Schwartzchild asumió para obtener su solución de agujero negro de las ecuaciones de Einstein. ver M en la cita a continuación de; Radio de Schwarzschild – Wikipedia

En física hay 3 constantes naturales independientes:

1. Velocidad de – Partículas ligeras / sin masa c [m / s]
2. La constante gravitacional de Newton G [m ^ 3 kg ^ -1 s ^ -2] es la constante gravitacional que también se usa en GR.
3. La constante h de Planck dividida por 2pi: ħ [kg m ^ 2 / s] es la constante de Planck reducida, que expresa las unidades de giro [1] de las partículas elementales [2].

   Estas 3 constantes naturales independientes se expresan en potencias de masa kg, metros my tiempo t.

   Como resultado directo, también se puede definir la longitud de Planck [3], la masa de Planck [4] y el tiempo de Planck [5] en potencias de la velocidad de la luz c, la constante gravitacional G y la constante de Dirac ħ.

Notas al pie

[1] http://quantumuniverse.eu/Tom/in …

[2] http://quantumuniverse.eu/Tom/El …

[3] Longitud de Planck – Wikipedia

[4] Masa de Planck – Wikipedia

[5] Tiempo de Planck – Wikipedia

Es una unidad de medida de valor 1.6 x 10 ^ -35 m.

Eso es 0.00000000000000000000000000000000016 metros, que es una medida tan pequeña que no tiene ningún significado para un ingeniero o técnico, ya que en realidad es mucho más pequeña que un protón. Sin embargo, esa medición definitivamente mueve las colas de los físicos, ya que es el punto en el que las ideas clásicas sobre la gravedad, el espacio y el tiempo (que todos usamos) dejan de ser absolutas y el mundo francamente extraño de la física cuántica domina en el efecto.

¿Qué hace? Ayuda a los cosmólogos en la evaluación de los agujeros negros. Da el área más pequeña posible en ciertas teorías de la gravedad. Define, junto con la velocidad de la luz, la medida de tiempo más pequeña posible.

¿Qué no hace? Hacer cualquier producto físico. Proporcionar un escalar útil para fines de ingeniería.

En resumen, es una construcción matemática muy útil para construir teorías sobre el espacio, el tiempo y la gravedad. Pero no para construir i-Phones o Ford Fiestas.

La mecánica cuántica es física donde todos los bits de energía y partículas vienen en paquetes discretos o cuantos . La longitud de Planck es, probablemente no, el cuanto de longitud. Se rumorea que es la escala espacial más pequeña (aunque la constante de Planck asociada también se relaciona con el tiempo) que actualmente podríamos esperar que los experimentos, la naturaleza realmente, puedan discernir. Pero no se preocupe por esa granularidad en su vida cotidiana, ya que la longitud de Planck está en los 10 ^ -35s de metros.

Verdaderamente, la longitud de Planck es una unidad conveniente para los físicos de partículas, y uno de ellos podría tener una respuesta más estructurada y desglosada para los términos simples.

Si está preguntando, supondré que ya ha mirado la página de Wikipedia: Longitud de Planck – Wikipedia

La longitud de Planck es realmente solo un análisis dimensional en acción. Utilizó 3 de nuestras constantes fundamentales y lo convierte en un valor con unidades de metros para que represente una distancia.

Es discutible si tiene algún significado real, pero algunos creen que constituye la cuantificación del espacio. El resto de esta respuesta describe ese tipo de pensamiento.

Esto se puede imaginar como píxeles en una computadora o pantalla de TV. Lo ves como una imagen coherente, pero si lo miras muy de cerca, ves que todo es solo un pequeño cuadrado de cierto color. Todo lo que esté por debajo del tamaño de un píxel no se puede resolver y no tendría ningún significado.

Con la longitud de Planck, físicamente no puede tener nada más pequeño. Nada por debajo de una longitud de Planck se puede distinguir de otra cosa por debajo de una longitud de Planck.

Es esencialmente la resolución del universo.

Hola,

Una longitud de Planck es 1.6 x 10 ^ -35 metros. Eso significa la distancia más pequeña que puede haber y tiene 0.000000000000000000000000000000000016 metros de longitud. Entonces, algunas personas (como Max Planck) piensan que es la medida más pequeña de espacio o espuma cuántica. En mi negocio no me encuentro con la necesidad de considerar esas cosas, así que no lo hago.

No tiene un significado real para ti y para mí. Por ejemplo, ¿qué ves? Estos son centavos.

Penny Harvest Field de 100 millones de centavos

¿Realmente visualizaste 100,000,000 centavos? Claro que no, y eso es solo ocho ceros. Para mí, me viene a la mente la frase más de “montones y montones de centavos”.

Saludos

Mira esto y aprende sobre las dos longitudes más importantes del universo. Es una gran serie de conferencias, y tan cerca de la explicación de un laico como probablemente obtendrá de uno de los físicos vivos más importantes del mundo. Y sin ningún símbolo matemático divertido (a pesar del cuadro congelado a continuación, que no es de la conferencia).

Ethan Siegel (de Comienza con una fama de Bang) también escribió una excelente respuesta corta aquí: Pregúntele a Ethan: ¿Por qué hay un límite a lo que la física puede predecir?

La respuesta corta es que la longitud de Planck no es nada. O más bien, es un concepto completamente teórico que depende de otros conceptos teóricos que pueden hacer que parezca bastante difícil de entender. Esencialmente, la longitud de Planck es la distancia teórica más corta. Técnicamente hablando, se considera la distancia que puede recorrer algo que viaja a la velocidad de la luz en el lapso de tiempo teórico más corto (también llamado tiempo de Planck). Espero que eso ayude.

Esencialmente, siempre pensé que era una medida cuántica; Cuando las cosas llegan a Yoctómetros, esto mide quarks y otros artículos súper pequeños que no tienen contraparte en el gran universo. Para entender lo pequeño que es esto, imagine un núcleo de un átomo, y luego perfore hasta que llegue a la espuma cuántica … una longitud de Planck se asienta sobre la espuma, y ​​verá cuán microscópica es realmente esta unidad … como es el universo grande, lo subatómico es pequeño.

Esto es genial … puede alejarse para ver todo el universo, luego acercar para ver cuán pequeño se vuelve cuando está en la nanoescala. Hace volar tu mente en perspectiva. Hay la misma cantidad de espacio en el microverso que el universo más grande … wow.

Escala del Universo | El universo en perspectiva | Estudio Primax

Bueno, piensen conmigo imaginando el vacío cuántico, donde este vacío es un mar lleno de partículas virtuales que nadan en este mar, en este caso hay espacio, su factor de escala es con la dimensión L y el tiempo t, este L = [G h / C ^ 3] ^ 1/2 = ~ 10 ^ -35 m, y la velocidad en este vacío es C, velocidad de la luz, por lo tanto, el tiempo t es L / C = ~ 10 ^ -43 segundos, la energía, utilizando el principio de incertidumbre d E dt = ~ h / 2pi = ~ 10 ^ 9 julios equivalentes a 10 ^ -8 kg.

Donde G es constante de Newton = 6.67 X 10 ^ -11 N kg ^ -2 m ^ 2

h es la constante de Planck = 6.63 X 10 ^ -34 J.sec y C es la velocidad de la luz = 3 X 10 ^ 8 m / seg.

En términos simples, como en el ámbito micro preciso de la física, la longitud de Planck es tan absurdamente absurda e insignificante que es difícil de creer que Max Planck haya tenido algo que ver.

Tome una pequeña y diminuta partícula de polvo, sus dimensiones provienen de las constantes de C, Newton y Planck, amplíe el volumen y el alcance del universo visible visible, luego coloque la partícula original de la adolescencia en el centro de esta invención ampliada para estar en el punto medio por escala logarítmica. Ese es el PL.

¿Qué información conmovedora le dice a la humanidad sobre esta partícula artificial y su ampliación arbitraria? Nada. Ponerse en cuclillas. Y el universo conocido no es una partícula de polvo agrandada.

En cualquier caso, PL no tiene sentido.

[matemáticas] 1.616229 \ veces 10 ^ {- 35} [/ matemáticas] m.

Si desea algo más explicativo, puede que no satisfaga su demanda de “términos simples”, pero aquí está: La longitud de Planck (una sección de Partícula en una caja).

El tiempo de Planck es el tiempo que le tomaría a un fotón viajar a la velocidad de la luz a través de una distancia igual a la longitud de Planck, que se informa que es 1.61622837 x 10 ^ -35 metros

En los términos más simples, la longitud de la tabla es la longitud más pequeña con algún significado. El punto donde la física clásica deja de tener significado y los efectos cuánticos se hacen cargo. En términos simples de visualización, robaré el ejemplo de wiki … si tuvieras un punto de .1 mm, y lo volaras al tamaño del universo observable, una longitud de tablón sería un punto de .1 mm dentro de ese …

Pero en cierto modo no hay nada laico sobre la longitud del tablón, razón por la cual la mayoría ha luchado para proporcionar la respuesta como tal … Pero creo que esto es tan laico como podría hacerse.

Lo sentimos, pero pedir que el concepto de longitud de Planck se defina en términos simples es similar a pedir la cuadratura del círculo. Quien dijo que tenía razón, que los términos populares no pueden ser científicos y los términos científicos no pueden ser populares, o algo así. La razón es la radical discrepancia entre la realidad tal como es, y nuestra representación mental de la misma, que he tratado recientemente en la respuesta de Javier García-Julve a ¿Cuáles son algunas imágenes que no son lo que parecen ser a primera vista? . Por lo tanto, ni siquiera voy a tratar de responder, incluso si pudiera, especialmente teniendo en cuenta que ya tiene otras, y muy buenas, respuestas.

Respuestas, y comentarios, no necesité confirmar mi convicción de que la ciencia, la física en particular, no solo no puede explicar todo, sino que hace que todo sea más difícil de entender. Debo decir que podría haber en la teoría general de la información un principio análogo al principio de máxima entropía por el cual la explicabilidad siempre disminuye en cualquier proceso de adquisición de conocimiento: cuanto más sabemos, más inexplicable.

Hay una pequeña cosa que las cosas pequeñas se vuelven difíciles de entender

Intenta ir más pequeño, ¡es lo mismo que ir más grande!

OK, eso no es mucho más que una suposición. Una consecuencia, según tengo entendido, de la teoría de cuerdas: un modelo matemático notablemente elaborado (conjetura) que resolvería los problemas matemáticos que impiden el uso conjunto de la relatividad y la mecánica cuántica.