العودة إلى عرض المقياس
من نحن

ما حجم طول بلانك؟

0.000000000016 يوكتومتر!

عرض السجل الإبلاغ
طول بلانك

طول بلانك وحدة طول مبنية من ثلاثة ثوابت من ثوابت الطبيعة، ويبلغ نحو 1.6 × 10−35 متر. هذا الرقم هو 1.6 مقسومًا على 1 يليه 35 صفرًا. طول بلانك مُعرَّف وليس مقيسًا، وهو يقع دون أصغر المسافات التي تستطيع أي تجربة استكشافها بكثير. ويتوقع الفيزيائيون أن تصبح التأثيرات الكمومية للجاذبية مهمة عند نحو هذا المقياس.

التعريف

يجمع طول بلانك ثلاثة ثوابت: سرعة الضوء c؛ وثابت الجاذبية G الذي يحدد قوة الجاذبية؛ وثابت بلانك المختزل ħ الذي يحدد مقياس التأثيرات الكمومية. ويساوي الجذر التربيعي للمقدار ħG/c3. والقيمة الموصى بها دوليًا، التي ينشرها المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتقنية (NIST)، هي 1.616255 × 10−35 متر.

الرقمان الأخيران من هذه القيمة غير مؤكدين. فسرعة الضوء وثابت بلانك المختزل لهما قيمتان دقيقتان بالتعريف، أما ثابت الجاذبية فلا يُعرف إلا بدقة تبلغ نحو 2 جزء من 100,000. يعرض المستكشف طول بلانك على أنه 0.000000000016 يوكتومتر، واليوكتومتر يساوي 10−24 متر. وحتى أصغر وحدة لها بادئة رسمية في النظام المتري، وهي الكويكتومتر (10−30 متر، أُضيف عام 2022)، تعادل نحو 62,000 ضعف طول بلانك.

مقارنات الحجم

  • يبلغ عرض بروتون نحو 1.7 فمتومتر (1.7 × 10−15 متر)، أي نحو 100 مليار مليار (1020) ضعف طول بلانك. وفي المستكشف، تعرض الكواركات والنيوترينو، وهي الأجسام الواقعة بين البروتون وطول بلانك، أرقامًا ليست قياسات.
  • وجدت تجارب في مصادم الجسيمات هيرا أن عرض الكواركات يقل عن 8.6 × 10−19 متر. ولا يزال هذا الحد يبلغ نحو 50 مليون مليار (5 × 1016) ضعف طول بلانك.
  • لو جرى تكبير طول بلانك إلى عرض شعرة الإنسان، أي نحو 0.1 مليمتر، لبلغ عرض البروتون نحو سنة ضوئية. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة.
  • لو جرى تكبير ذرة هيدروجين عرضها نحو 0.1 نانومتر إلى عرض الكون المرصود، أي نحو 93 مليار سنة ضوئية، لبلغ طول بلانك نحو 130 مترًا. وهذا الطول يزيد قليلًا على طول ملعب كرة قدم أمريكية.

وحدات بلانك الطبيعية

اقترح الفيزيائي الألماني ماكس بلانك هذه الوحدة عام 1899، في بحث قدّمه إلى الأكاديمية البروسية للعلوم في برلين. وأشار إلى أن وحدات الطول والزمن المعتادة مأخوذة من حجم الأرض وحركتها. وأراد وحدات للطول والكتلة والزمن ودرجة الحرارة تحتفظ بمعناها في كل زمان، حتى لدى الحضارات خارج الأرض. فبناها من ثوابت الطبيعة.

وكانت القيمة التي حسبها بلانك نفسه 4.13 × 10−33 سنتيمتر، أي نحو 2.6 ضعف القيمة الحالية. ويعود معظم الفرق إلى الثابت الذي استخدمه. فالتعريف الحالي يستخدم ثابت بلانك المختزل، وهو ثابت بلانك مقسومًا على 2π، وهذا وحده يجعل الطول نحو خُمسَي قيمة بلانك. وتفسّر القياسات الأدق للثوابت ما تبقى من الفرق.

أصغر طول

عند طول بلانك ستكون النسبية العامة (نظرية الجاذبية) وميكانيكا الكم كلتاهما مهمتين. وتشير مقاربات عديدة لنظرية الجاذبية الكمومية إلى أن للطبيعة أصغر طول ذا معنى، يقع قرب طول بلانك. وهذا نظري وليس قياسًا، ولا يزال الفيزيائيون يتناقشون في الشكل الذي قد يتخذه هذا الحد، أو في وجوده أصلًا.

ووحدة الزمن المقابلة هي زمن بلانك، ويبلغ نحو 5.4 × 10−44 ثانية. وهو الزمن الذي يستغرقه الضوء لقطع طول بلانك واحد.

المصادر

مقياس الكون > طول بلانك
رغوة الكم
تبعاً لنظرية الزمكان, فإن رغوة الكم, التي يتم تعريفها أيضاً برغوة الزمكان, بإنها أساس نسيج الكون, و من المستحيل أن يتم ملاحظتها أو قياسها لإنها ذات أبعاد متناهية في الصغر.
وتر
تبعاً لنظرية الأوتار, الأوتار أحادية الأبعاد, و لكنها تتهز في كل الأبعاد. طبعاً هذا الوتر لا يستخدم للطائرات الورقية, لإنها الخيط المستخدم فيها أكبر من الوتر ما بين 32^10 إلي 33^10 مرة
كوارك قمي
الكوارك القمي هو أصغر أنواع الكوارك, و هذا يعني أنه أكثرهم كثافة, هو يعتبر أكثف 100,000 مرة من الكوارك الفوقي, و التي تعتبر من أخف أنواع الكوارك, في حين أن كثافة الكوارك القمي 173 بليون الكترون فولت
نيوترينو
النيترينو جسيم يخترق المادة العادية مثلي و مثلك طوال الوقت, فهناك جسيمات نيترينو تخترق جسمك الأن عندما تقرأ هذا الكلام, جسيم النيترينو لا يحمل أي شحنة, و بالتالي لا يتأثر إلا بالجاذبية و القوي الضعيفة, و لكنها جسيمات صغيرة بشدة بحيث إنها بالكاد تتأثر بها
كوارك قعري
الكوارك السفلي يسمي أيضاً بكوارك الجمال, و لذلك لإنه حسن لا تشوبه شائبة! يعتبر من الجيل الثالث حيث ينحل و يضمحل إلي الأجيال الأولي من الكوارك مثل الكوارك العلوي و السفلي.

النقاش