Welche Bedeutung hat die Planck-Kraft?

Es gibt keine besondere physikalische Bedeutung; es ist nur eine Einheit. Natürlich sollten unsere derzeitigen Theorien in jedem System, in dem eine so große Kraft ausgeübt wird, nicht genau sein, und eine Quantentheorie der Gravitation oder eine noch unbekannte Theorie wäre erforderlich, um ihr Verhalten genau zu beschreiben.

Bei der Beschreibung der Entstehung eines Schwarzen Lochs (oder der Verschmelzung zweier gleichgroßer Schwarzer Löcher) in einem Newtonschen Gravitationsrahmen werden Gravitationskräfte der Größenordnung Planck-skaliert$c^4/G$in die Beschreibung eintragen. Dies ist unabhängig von der Masse des Schwarzen Lochs. Dies lässt sich leicht erkennen, indem man eine einfallende Kugelhülle aus Staub mit Masse modelliert$M$unter dem Einfluss einer Newtonschen Gravitationskraft.

Natürlich wissen wir, dass die Bildung von Schwarzen Löchern und die Verschmelzung von Schwarzen Löchern eine allgemeine relativistische Beschreibung erfordern, und das Studium dieser Phänomene in einem Newtonschen Rahmen bedeutet, die Newtonsche Gravitation über ihren Anwendungsbereich hinaus auszudehnen. Betrachten Sie also die Aussage "Kräfte im Planck-Maßstab sind die Kräfte, die bei der Bildung von Schwarzen Löchern auftreten" als nichts anderes als ein grobes intuitives Skalierungsargument.

Aufbauend auf Johannes 'Antwort, wenn Sie zwei gleich große kugelförmige Schwarze Löcher mit Schwarzschild-Radius haben$r$, auf Distanz$\alpha r$voneinander, dann ist die Kraft$F_{\textrm{planck}}/\alpha^2$.

Dies ist nur dann genau, wenn$\alpha \gg 1$, da ansonsten die Raumzeit auf kompliziertere Weise gekrümmt ist und sogar die Definition von „Kraft“ nicht sofort einfach ist. Aber Sie können sich eine Planck-Kraft sehr grob vorstellen als: die Kraft, die zwei Schwarze Löcher aufeinander ausüben würden, wenn ihre Zentren auf den Ereignishorizonten des anderen liegen würden. Weniger locker ist es die Kraft, die sie ausüben, wenn die Entfernung in Bezug auf ihre Größe gemessen wird.

Die Plancksche Konstante ist eine Kraft, die jedem Zyklus eines Photons zugeordnet ist. Beispielsweise schwingt ein Photon mit der Wellenlänge von 500 nm tatsächlich mit einer Frequenz von mehr als 600 Billionen Mal pro Sekunde. Bei jeder Schwingung wird die Plancksche Konstante angewendet.

Ich denke, die physikalische Bedeutung der Planck-Kraft ergibt sich aus der Formel: Sieht so aus, als wäre es die Kraft, die benötigt wird, um die Planck-Masse in der Planck-Zeit auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, oder?