Оглавление
- 1 Планковские единицы измерения
- 1.1 Планковские единицы измерения
- 1.2 История и определение
- 1.3 Производные единицы измерения
- 1.4 Значимость
- 1.5 Планковские единицы измерения
- 1.6 Планковская шкала и гравитация
- 1.7 Планковская эпоха в космологии
- 1.8 Планковские единицы измерения
- 1.9 Безразмерность в физике
- 1.10 Альтернативные варианты нормализации
- 1.11 Рационализированные планковские единицы
- 1.12 Гравитационная постоянная
- 1.13 Уменьшенные планковские единицы
- 1.14 Полный текст статьи:
- 2 Планковские единицы
Планковские единицы измерения
-
Планковские единицы измерения
- Система единиц, определяемых через четыре универсальные константы: c, G, θ и kB
- Выражение констант в планковских единицах дает числовое значение 1
- Естественные единицы, основанные на фундаментальных свойствах природы
-
История и определение
- Введены Максом Планком в 1899 году
- Основаны на кванте действия, известном как постоянная Планка
- Планк подчеркивал универсальность системы
-
Производные единицы измерения
- Производные единицы измерения получены из базовых единиц
- Используются в основном в теоретической физике
- Некоторые единицы слишком велики или малы для практического применения
-
Значимость
- Планковские единицы помогают физикам переосмыслить вопросы
- Обладают небольшим антропоцентрическим произволом
- Концептуально связаны на фундаментальном физическом уровне
-
Планковские единицы измерения
- Планковские единицы измерения были предложены Планком для создания универсального способа измерения объектов.
- В 1918 году Эддингтон предположил, что планковская длина может иметь значение для понимания гравитации.
- В 1950-х годах Ландау и Кляйн утверждали, что планковская шкала указывает на пределы применимости квантовой теории поля.
-
Планковская шкала и гравитация
- Планковская шкала — это энергетическая шкала, при которой квантовые эффекты гравитации становятся значительными.
- В этом масштабе сила притяжения становится сравнимой с другими силами, и предполагается объединение всех фундаментальных сил.
- Планковская шкала — это точка, где эффекты квантовой гравитации нельзя игнорировать в других взаимодействиях.
-
Планковская эпоха в космологии
- Планковская эпоха — это самая ранняя стадия Большого взрыва, до планковского времени.
- В этом масштабе предполагается объединение гравитации с другими силами.
- После эпохи Планка последовала эпоха великого объединения и инфляция.
-
Планковские единицы измерения
- Планковская длина равна 1,616255(18)×10-35 м.
- Планковское время равно 5,39×10-44 с.
- Энергия Планка равна энергии, выделяющейся при сгорании топлива в автомобильном баке.
- Планковская единица силы равна 1,2103×1044 Н.
- Планковская температура равна 1,416784(16)×1032 К.
-
Безразмерность в физике
- Физические величины с разными размерами не могут быть приравнены друг к другу.
- Безразмерность позволяет уравнять константы в фундаментальных уравнениях физики.
- Примеры: соотношение энергии и импульса, уравнение Дирака.
-
Альтернативные варианты нормализации
- Планковские единицы измерения получены путем нормализации констант до 1.
- Выбор нормализации не очевиден и чувствителен к выбору.
- Коэффициент 4π часто используется в теоретической физике.
-
Рационализированные планковские единицы
- Рационализированные планковские единицы определяют c = 4nG = θ = ε0 = kB = 1.
- Используются в физике высоких энергий.
-
Гравитационная постоянная
- Планк нормализовал гравитационную постоянную G до 1 в 1899 году.
- В современных теориях G часто фигурирует с 4π или кратным.
- Нормализация 4nG исключает 4π из уравнений Пуассона и GEM.
- Нормализация 8nG исключает 8π из уравнений поля Эйнштейна и Фридмана.
-
Уменьшенные планковские единицы
- Планковские единицы с 8nG = 1 известны как уменьшенные планковские единицы.
- Формула Бекенштейна–Хокинга упрощается до SBH = (mbH)2/2 = 2nABH.