Planckova částice - Planck particle

A Planckova částicenebo planckion,[1] pojmenoval podle fyzik Max Planck, je hypotetická částice definovaná jako drobná Černá díra jehož Comptonova vlnová délka se rovná jeho Schwarzschildův poloměr.[2] Jeho hmotnost je tedy přibližně Planckova hmotnost a jeho Comptonova vlnová délka a poloměr Schwarzschild jsou přibližně Planckovy délky.[3] Hrají roli v některých modelech vývoje vesmíru během Planckova epocha.[4]

Ve srovnání s a proton například Planckova částice by byla extrémně malá (její poloměr by se rovnal Planckova délka, což je asi 10−20 krát poloměr protonu) a masivní ( Planckova hmotnost být 1019 násobek hmotnosti protonu).[5] Planckova částice by také měla velmi prchavou existenci, která by se odpařila kvůli Hawkingovo záření po přibližně 5×10−39 sekundy.

Derivace

Zatímco názory na jeho správnou definici se liší, nejběžnější definicí Planckovy částice je částice, jejíž Comptonova vlnová délka se rovná jeho Schwarzschildův poloměr. Tím se nastaví vztah:

Takto je hmotnost takové částice:

Tato mše bude krát tak velký jako Planckova hmotnost, takže Planckova částice byla 1772krát tak masivní jako Planckova jednotková hmotnost.

Jeho poloměr bude Comptonova vlnová délka:

Planckova délka ℓP je definován jako

Rozměry

Pomocí výše uvedených derivací můžeme nahradit univerzální konstanty h, G, a Ca určovat fyzikální hodnoty pro hmotnost a poloměr částice. Za předpokladu, že tento poloměr představuje sféru jednotné hustoty, můžeme dále určit objem a hustotu částice.

Tabulka 1: Fyzické rozměry Planckovy částice
ParametrDimenzeVýrazHodnota v SI JednotkyHodnota v Planckovy jednotky
HmotnostM3.85763×10−8 kg1.7724
PoloměrL5.72947×10−35 m3.5449
Maximální nabitíQ2.86474×10−18 C1.7724
ObjemL37.87827×10−103 m3186.6137
ŽivotT4.826512×10−39 s89524.9652 [6]

Viz také

Reference

  1. ^ H. J., Treder (1985). „Pruty jako největší elementární částice a jako nejmenší zkušební tělesa“ (PDF). Základy fyziky. Springer. 15 (2): 161–166. Bibcode:1985FoPh ... 15..161T. doi:10.1007 / BF00735287. S2CID  121960540.
  2. ^ Michel M. Deza; Elena Deza. Encyklopedie vzdáleností. Springer; 1. června 2009. ISBN  978-3-642-00233-5. str. 433.
  3. ^ Hoyle, F. (1993). "Syntéza světelných prvků v Planckových ohnivých koulích". Astrofyzika a vesmírná věda. 198 (2): 177–193. doi:10.1007 / BF00644753. S2CID  121245869.
  4. ^ Harrison, Edward Robert (2000), Kosmologie: věda o vesmíru, Cambridge University Press, ISBN  978-0-521-66148-5 str. 424
  5. ^ Harrison 2000, str.478.
  6. ^ tj. 5 563 63krát delší než hypotetická černá díra 1 hmoty

externí odkazy