Planckin energia

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Planckin energia on energian yksikkö, jota merkitään symbolilla E_P. Yksi Planckin energia on 1,956 × 109 joulea, 1,22 × 1019 gigaelektronivolttia tai 543,3 kilowattituntia. Planckin energia on nimetty saksalaisen fyysikon Max Planckin mukaan.

Planckin energia liittyy perinteisen suhteellisuusteorian ja kvanttigravitaation rajaan. Kun alkeishiukkasen energia kasvaa kohti yhtä Planckin energiaa, alkaa sen painovoimavuorovaikutus lähestyä suuruudeltaan muita perusvuorovaikutuksia.[1] Tällöin alkavat kvantti-ilmiöt olla merkittäviä eikä perinteistä suhteellisuusteoriaa voida soveltaa.[2]

Planckin energia on alkeishiukkasten mittakaavassa valtava määrä energiaa. Suurienergiaisimman havaitun hiukkasen eli OMG-hiukkasen energia, 50 joulea, vastaa vain noin 25 miljardisosaa yhdestä Planckin energiasta. Arkiympäristössä yksi Planckin energia vastaa noin henkilöauton polttoainetankillisen sisältämää kemiallista energiaa.[3]

Yksi Planckin energia on se energia, joka tarvitaan yhden Planckin pituuden mittakaavan luotaamiseen.[4] Se on luultavasti myös maksimienergia, joka voidaan sovittaa näin pieneen mittakaavaan, joka tuolloin välittömästi luhistuu mustaksi aukoksi. Säieteoriassa Planckin energia on värähtelevien säikeiden keskimääräinen energia.[1]

Planckin energian määrittää yhtälö

\, E_P = \sqrt{\frac{\hbar c^5}{G}},

jossa c on valonnopeus tyhjiössä, {\hbar} on redusoitu Planckin vakio ja G on gravitaatiovakio. Planckin energia on ekvivalentti Planckin massan kanssa yhtälön E=mc² perusteella.[5] Kertomalla Planckin energia vakiolla

\sqrt{\frac{1}{8\pi}}

voidaan yksinkertaistaa joitakin gravitaatioyhtälöitä. Hiukkasfyysikot ja kosmologit käyttävät usein tällaista redusoitua Planckin energiaa, jonka yhtälö on

\sqrt{\frac{\hbar{}c^5}{8\pi G}}.

Yksi redusoitu Planckin energia on noin 0,390 × 109 joulea eli 2,43 × 1018 gigaelektronivolttia.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b Planck energy Fact Guru Astronomy knowledge. Viitattu 12. helmikuuta 2007. (englanniksi)
  2. Jukka Maalampi, Tapani Perko: Lyhyt modernin fysiikan johdatus. Limes ry, 1997. ISBN 951-745-175-X.
  3. Leonard Susskind: The black hole war : my battle with Stephen Hawking to make the world safe for quantum mechanics, s. 115-116. New York: Backbay, 2009. ISBN 978-0-316-01641-4.
  4. Planck energy SparkNotes. Viitattu 11. helmikuuta 2007. (englanniksi)
  5. Planck Energy Cosmos: The Swinburne Astronomy Online Encyclopedia. Viitattu 11. helmikuuta 2007. (englanniksi)

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]