Невероятно короткий, почти невозможный промежуток времени был известен еще с XIX века. Первоначально принятое как просто занимательный факт, оно может содержать ключ к пониманию Вселенной.
Планковское время - невероятно малый промежуток времени, который естественным образом вытекает из нескольких основных величин теоретической физики. Когда в XIX веке его открыл Макс Планк, то оно казалось не более чем научным курьезом. Но сегодня оно играет не последнюю роль в понимании Большого взрыва и поиске теории квантовой гравитации.
Определение времени Планка
Время Планка впервые было описано в научной статье, написанной Планком в 1899 году, в разделе "Естественные единицы измерения". В повседневной жизни единицы измерения не имеют особого значения, мы пользуемся тем, чем удобно и чем нас в школе учили.
В уравнении Ньютона для силы тяжести, к примеру, есть гравитационная постоянная G, которая имеет умопомрачительную единицу измерения - кубический метр на килограмм в секунду в квадрате.
В этих единицах G - одно из самых фундаментальных чисел во Вселенной. Планк хотел найти более “естественный” набор единиц измерения, в котором G и аналогичные фундаментальные константы в точности равны единице.
Вторым параметром, выбранным Планком, была скорость света c, в метрах в секунду. Она была известна как важная константа уже в 1899 году.
Третьим параметром была совершенно новая постоянная, которую только что открыл сам Планк, теперь известная просто как постоянная Планка. Обычно представленный буквой h, это отношение энергии фотона к его частоте, с единицами килограммов, умноженными на квадратные метры в секунду.
Взяв эти три константы за отправную точку, Планк смог найти новый набор единиц измерения, в котором все они точно равны единице. Эти основные единицы измерения называются:
- планковская масса;
- планковская длина;
- планковское время.
Наш особый интерес здесь заключается в последнем из них, но между последними двумя существует тесная взаимосвязь. Планковская длина равна планковскому времени, умноженному на скорость света.
Планковское время в секундах
Уравнение планковского времени выглядит следующим образом:
Что и говорить, это - крайне малая величина. Если говорить буквально, то это время, необходимое свету для прохождения одной планковской длины, что в свою очередь составляет около одной сотой миллионной триллионной диаметра протона.
Насколько оно реально?
Всерьез эту величину начали воспринимать только после того как физики начали поиски "Теории всего", которая охватывала бы как гравитацию, так и квантовую механику.
Ключ заключается в том факте, что планковское время, наряду с другими планковскими единицами измерения, включает в себя как гравитационную постоянную G, так и постоянную Планка h, которая занимает центральное место в квантовой теории. Случайно, еще в 1899 году Планк придумал формулу, которая охватывала обе половины современной физики, задолго до того, как кто-либо начал искать такую связь.
Общее мнение многих ученых состоит в том что единицы Планка действительно играют ключевую роль в соединении двух областей физики.