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¿Qué es la escala de Planck?

  • Everley

En física, la escala de Planck se refiere a una escala de energía muy grande (1.22 x 10 19 GeV) o una escala de tamaño muy pequeña (1.616 x 10-35 metros) donde los efectos cuánticos de la gravedad se vuelven importantes para describir las interacciones de partículas. En la escala de tamaño de Planck, la incertidumbre cuántica es tan intensa que conceptos como localidad y causalidad se vuelven menos significativos. Los físicos de hoy están muy interesados ​​en aprender más sobre la escala de Planck, ya que una teoría cuántica de la gravedad es algo que actualmente nos falta. Si un físico pudiera llegar a una teoría cuántica de la gravedad que esté de acuerdo con el experimento, prácticamente les garantizaría un Premio Nobel.

Es un hecho fundamental de la física de la luz que, cuanta más energía transporta un fotón (partícula de luz), menor es la longitud de onda que tiene. Por ejemplo, la luz visible tiene una longitud de onda de unos pocos cientos de nanómetros, mientras que los rayos gamma mucho más energéticos tienen una longitud de onda del tamaño de un núcleo atómico. La energía de Planck y la longitud de Planck están relacionadas en que un fotón necesitaría tener un valor de energía a escala de Planck para tener una longitud de onda tan pequeña como la longitud de Planck.

Para hacer las cosas aún más complicadas, incluso si pudiéramos crear un fotón tan enérgico, no podríamos usarlo para medir con precisión algo a la escala de Planck; sería tan enérgico que el fotón colapsaría en un agujero negro antes de devolver cualquier información. . Por lo tanto, muchos físicos creen que la escala de Planck representa algún tipo de límite fundamental sobre cuán pequeñas son las distancias que podemos explorar. La longitud de Planck puede ser la escala de tamaño físicamente más pequeña que exista, en cuyo caso el universo puede considerarse como un tapiz de "píxeles", cada uno de ellos con una longitud de diámetro de Planck.

La escala de energía de Planck es casi inimaginablemente grande, mientras que la escala de tamaño de Planck es casi inimaginablemente pequeña. La energía de Planck es aproximadamente un quintillón de veces mayor que las energías alcanzables en nuestros mejores aceleradores de partículas, que se utilizan para crear y observar partículas subatómicas exóticas. Un acelerador de partículas lo suficientemente potente como para sondear la escala de Planck directamente necesitaría tener una circunferencia de tamaño similar a la órbita de Marte, construida a partir de casi tanto material como nuestra Luna.

Como no es probable que este acelerador de partículas se construya en el futuro previsible, los físicos buscan otros métodos para sondear la escala de Planck. Uno está buscando gigantescas "cuerdas cósmicas" que pueden haber sido creadas cuando el universo en su conjunto era tan caliente y pequeño que tenía energías de nivel Planck. Esto habría ocurrido en la primera billonésima de segundo después del Big Bang.