Planckova doba

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Pojdi na navigacijo Pojdi v iskanje

Planckova doba - v fizični kozmologiji najzgodnejša doba v zgodovini vesolja , o kateri obstajajo kakršne koli teoretske predpostavke. Planckov čas je trajal od nič do 10-43 sekund. V tem obdobju, pred približno 13,8 milijardami let, je imela materija Vesolja Planckovo energijo (10 19 GeV), Planckov polmer (10 −35 m), Planckovo temperaturo (10 32 K) [1] in Planckovo gostoto (~ 10 97 kg / m³) [2] .

Menijo, da so zaradi izjemno majhnih dimenzij vesolja kvantni učinki gravitacije prevladali nad fizičnimi interakcijami, sile gravitacije pa so bile po velikosti primerljive z drugimi temeljnimi interakcijami in vse sile je bilo mogoče združiti. Zaradi neverjetno visoke temperature in gostote snovi Vesolja je bilo to stanje nestabilno, v procesu razvoja, znanem kot prekinitev simetrije , pa so se pojavile običajne manifestacije temeljnih sil, zlasti gravitacijska interakcija, ločena od drugih temeljnih interakcije.

Sodobna kozmologija meni, da se je ob koncu Planckove dobe začela druga faza razvoja vesolja - epoha velike združitve , nato pa je prelom simetrije hitro pripeljal v dobo kozmične inflacije , v kateri se je vesolje močno povečalo. velikost v kratkem času. [3]

Teoretična podlaga

Ker trenutno ni splošno sprejete teorije, ki bi omogočala združevanje kvantne mehanike in relativistične gravitacije, sodobna znanost ne more opisati dogodkov, ki se zgodijo v času, krajšem od Planckovega časa, in na razdaljah, manjših od Planckove dolžine (približno 1,616 × 10 −35 m je razdalja, ki jo svetloba prevozi v Planckovem času).

Brez razumevanja kvantne gravitacije - teorije, ki združuje kvantno mehaniko in relativistično gravitacijo - fizika Planckove dobe ostaja nejasna. Načela, na katerih temelji enotnost temeljnih interakcij, pa tudi razlogi in potek procesa njihove ločitve, so še vedno slabo razumljeni.

Tri od štirih sil so bile uspešno opisane v okviru enotne teorije, vendar problem opisa gravitacije še ni rešen. Ne glede na kvantne gravitacijske učinke se izkaže, da se je vesolje začelo s singularnostjo z neskončno gostoto; upoštevanje teh učinkov nam omogoča, da pridemo do različnih zaključkov.

Med najbolj zrelimi in obetavnimi kandidati za združujočo teorijo sta teorija strun in kvantna gravitacija zanke . Poleg tega aktivno poteka delo na področju komutativne geometrije in drugih področij, ki omogočajo opis procesov nastanka vesolja.

Eksperimentalne raziskave

Eksperimentalni podatki, ki bi potrjevali domneve o Planckovi dobi, so bili do nedavnega praktično odsotni, vendar so zadnji rezultati, pridobljeni s sondo WMAP, znanstvenikom omogočili, da preizkusijo hipoteze o prvih 10-12 sekundah obstoja vesolja (čeprav je reliktno sevanje zabeležilo WMAP je nastal, ko je bilo vesolje nekaj sto tisoč let). Kljub dejstvu, da je ta časovni interval še vedno za mnogo vrst velikosti daljši od Planckovega časa, se eksperimenti trenutno nadaljujejo (vključno s Planckim projektom) z obetavnimi rezultati, ki bodo premaknili mejo "preučenega" časa bližje trenutku nastanka vesolja in bo morda dal informacije o Planckovi dobi. [ vir nedoločen 1667 dni ]

Poleg tega podatki pospeševalcev delcev omogočajo vpogled v procese v zgodnjem vesolju. Na primer, poskusi na relativističnem trdem ionskem trkalniku (RHIC) so ugotovili, da se kvark-gluonska plazma (eno najstarejših agregatnih stanj) obnaša bolj kot tekočina kot plin . Pri velikem hadronskem trkalniku je mogoče preučevati tudi prejšnja agregatna stanja , vendar trenutno ne obstajajo niti načrtovani pospeševalniki, ki bi omogočali pridobivanje energij reda Planckove energije (približno 1,22 × 10 19 GeV ).

Opombe (uredi)

Literatura

Povezave

  • Planck, Max (1899). "Über nepovratna Strahlungsvorgänge" . Sitzungsberichte der Königlich Preußischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin [ nem. ]. 5 : 440-480.
  • Sivaram, C. (1986-08-01). "Evolucija vesolja skozi Planckovo obdobje". Astrofizika in vesoljska znanost [ eng. ]. 125 (1): 189-199. Bibcode : 1986Ap & SS.125..189S . DOI : 10.1007 / BF00643984 . ISSN 1572-946X .