Planck enerjisi

Fizikte Planck enerjisi (E_P), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde enerji birimidir.

Planck enerjisi şöyle ifade edilir:

${\displaystyle E_{\text{P}}={\sqrt {\frac {\hbar c^{5}}{G}}}\approx }$ 1,956 × 10⁹J ${\displaystyle \approx }$ 1,22 × 10²⁸eV ${\displaystyle \approx }$ 543,3 kW·h

Burada:

c, bir vakumdaki ışık hızı

${\displaystyle \hbar }$, indirgenmiş Planck sabiti

G, yerçekimi sabitidir

E_P, temel Planck biriminden türetilmiştir ve denklemi şöyledir:

${\displaystyle E_{\text{P}}={\frac {\hbar }{t_{\text{P}}}},}$

Burada ${\displaystyle \ t_{\text{P}}}$, Planck zamanıdır.

Ayrıca şöyle de ifade edilebilir:

${\displaystyle E_{\text{P}}={m_{\text{P}}}{c^{2}},}$

Burada ${\displaystyle \ m_{\text{P}}}$, Planck kütlesidir.

1991'de gözlemlenen ultra yüksek enerjili kozmik ışında ölçülen enerji yaklaşık 50 joule'dur. Bu da yaklaşık 2,5×10⁻⁸E_P'ye eşittir. Çoğu Planck birimleri olağanüstü biçimde küçüktür ve bunlar "makroskopik" olayla ilgili değildir (veya Planck yoğunluğu olarak olağanüstü biçimde büyüktür). Diğer taraftan bir E_P, tam olarak makroskopiktir ve yaklaşık olarak bir otomobil gaz tankında depolanan enerjiye eşittir (57,2 L benzin 34,2 MJ/L kimyasal enerji oluşturur).

Aynı zamanda parçacık fiziğinde kütleçekim hesaba katıldığında E_P bir büyüklük ifade eder. Planck enerji, Planck uzunluğunu ölçmek için, yalnızca (prensipte) gereken enerji değildir, aynı zamanda, bir ölçeklenebilir bölgede bulunabilecek azami enerjidir. 1 Planck uzunluğu çapında, 1 birim Planck enerjisi ihtiva eden bir kürede ince (ve çok sıcak) bir kara delik oluşur.

Planck birimleri, ${\displaystyle \hbar }$, G ve c fiziksel sabitleri 1 olarak normalleştirmek için tasarlanır. Bundan dolayı Planck birimleri, E = mc² kütle enerji denklemini, E = m olarak basitleştirir. Böylece Planck enerjisi ve kütlesi sayısal olarak ifade edilebilir. Genel görelilik denklemlerinde G, daha çok 8π çarpanıdır. Bundan dolayı parçacık fiziği ve fiziksel evrenbilimde sık sık 8πG=1 olarak normalleştirilir. Bu normalleştirme sonucunda indirgenmiş Planck enerjisi şöyle tanımlanır:

${\displaystyle {\sqrt {\frac {\hbar {}c^{5}}{8\pi G}}}}$ ${\displaystyle \approx }$ 0,390 × 10⁹J ${\displaystyle \approx }$ 2,43 × 10¹⁸GeV.

Ayrıca bakınız

• Max Planck
• Planck parçacığı
• Planck birimleri
• Kuantum kütleçekimi