Welche Planck-Einheiten sind Grenzen?

Einige Planck-Einheiten, wie Zeit , Länge oder Temperatur , beschreiben ein physikalisches Maximum oder Minimum, zumindest ungefähr: Sie können nicht heißer als die Planck-Temperatur werden, nichts kleiner als die Planck-Zeit oder -Länge messen usw. Andere, wie das Planck Ladung, Planck-Impuls oder Planck-Energie scheinen keine zugehörigen Maxima zu haben. Welche Einheiten sind welcher Art und gibt es einen Grund dafür, dass einige Grenzen sind, während andere in der „Mitte“ eines Spektrums von Möglichkeiten liegen? Gibt es Grenzen für physische Einheiten, die sich von der zugehörigen Plank-Einheit unterscheiden?

Sie können heißer werden als die Planck-Temperatur, aber die moderne Physik ist nur nicht in der Lage, dieses Regime akzeptabel zu beschreiben. Auch Dinge wie die Planck-Länge sind keine Mindestlänge. Wir könnten leicht sagen, dass ein Photon eine Wellenlänge unterhalb der Planck-Länge hatte, wenn seine Energie zu Ende war 77000 Y e v oder etwa das 7-fache der Planck-Energie. Das Problem ist, dass die moderne Physik auch auf dieser Energieskala meistens nicht gültig ist.
@JimdalftheGrey: Ich habe versucht, die kleinen konstanten Faktoren mit "ungefähr" von Hand wegzuwinken. Aber ich suche hier nur nach einer allgemeinen Erklärung innerhalb des aktuellen Verständnisses.
Und die Planck-Masse liegt irgendwo in der Nähe der Masse einer einzelnen biologischen Zelle, was nur zeigt, dass Planck-Einheiten hauptsächlich Numerologie sind.

Antworten (2)

Planck-Einheiten sind so konstruiert, dass alle Fundamentalkonstanten gleich eins sind, also legen sie eine Skala fest, in der die Lichtgeschwindigkeit, die Planck-Konstante und die Gravitationskonstante in ihrer Beschreibung relevant sind, dies würde bedeuten, dass wir vermutlich ein Quant benötigen würden Gravitationstheorie, um Phänomene in diesem Aufbau zu erklären. Da wir keine solche Theorie haben, glauben viele Physiker, dass sie eine Grenze zu unserem derzeitigen Verständnis der Natur markieren. Wir können zum Beispiel nicht mit Sicherheit sagen, ob die Länge unter der Planck-Länge definiert ist, da die Länge eine Eigenschaft des Raums selbst ist und nach der Einstein-Theorie eng mit der Schwerkraft verwandt ist, von der wir nicht wissen, wie sie sich im Quantenregime verhält. Natürlich sind diese Ideen spekulativ, aber wir erwarten Dinge zu finden, wir wissen nicht, was genau in diesem Maßstab passiert.

Planck-Einheiten sind teilweise an die Theorie gebunden, in der sie definiert sind (sie sind elektrodynamisch und nicht rationalisiert).

Die Planck-Einheiten fallen in den Kreuzungspunkt der oberen und unteren kosmologischen Grenzen.

Die obere Skala basiert auf der Bedingung „Schwarzes Loch“, bei der die Fluchtgeschwindigkeit eines Materieballs c oder größer ist. In dieser Skala ist L ~ M ~ T ~ Q, also kann man sich die größte Masse, die in einer Kugel platziert werden kann, als eine riesige Wurst von konstanter Größe vorstellen, die sich über den Durchmesser der Kugel erstreckt. Die maximale Ladung ist dann ein Oberflächenmerkmal etc.

Die untere Skala wird durch die 'elektrostatische Grenze' festgelegt, M C 2 = e 2 / 4 π ϵ R . Diese Grenze entspricht dem Einbringen der gesamten verfügbaren Energie eines Teilchens in die elektrostatische Eigenkapazität, vorausgesetzt, es hat ein Ladungsquantum.

Der eigentliche Kreuzungspunkt dieser Waagen befindet sich am 'Stoney Point', der nicht weit vom Planck Point entfernt ist. Der Planck-Punkt setzt das voraus M C R = ℏ ist die untere Grenze, etwa 137 höher als die Stoney-Linie.

Wirkliche Materie wird durch die „Federfähigkeit“ von Atomen festgelegt, die von der Größenordnung des Bohr-Atoms bis hin zu sternengroßer Materie reicht. Hier sind L :: T, L^2 :: Q und L^3 :: M (dh Dichte, Geschwindigkeit und Oberflächenladung sind konstant).

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