Panjang Planck

Dalam bidang fizik, panjang Planck (ℓ_P) ialah satu unit panjang, bersamaan dengan 1.616 199(97) × 10^-35 meter. Ia merupakan unit asas di dalam sistem unit Planck. Panjang Planck boleh ditentukan daripada tiga pemalar fizik asasi: kelajuan cahaya dalam vakum, pemalar Planck, dan pemalar graviti.

Nilai

Panjang Planck $\ell _{\text{P}}$ boleh ditakrifkan sebagai

\ell _{\text{P}}={\sqrt {\frac {\hbar G}{c^{3}}}}\approx 1.616\;199(97)\times 10^{-35}{\mbox{ m}}

di mana $c$ ialah kelajuan cahaya di dalam vakum, $G$ ialah pemalar graviti, dan $\hbar$ ialah pemalar Planck yang dikurangkan (reduced Planck constant). Dua angka di dalam kurungan ialah ralat standard yang dianggarkan, yang berkait dengan nilai numerikal yang dilaporkan.

Panjang Planck adalah teramat kecil; kira-kira 10^-20 kali ganda diameter sebuah proton.

Kepentingan dalam fizik

Kepentingan panjang Planck dalam fizik masih lagi dikaji. Oleh kerana panjang Planck adalah beberapa magnitud lebih kecil daripada yang dapat diukur oleh mana-mana peralatan masa kini, masih belum ada lagi cara untuk melihat panjang ini secara terus. Oleh itu, kajian tentang panjang Planck ini adalah kebanyakannya berdasarkan teori. Menurut prinsip ketidaktentuan umum, panjang Planck ialah jarak yang terpendek yang boleh diukur, tidak kira berapa canggihpun sesuatu alatan mengukur.

Dalam beberapa bentuk graviti kuantum, panjang Planck ialah skala panjang di mana struktur ruang-masa didominasi oleh kesan kuantum, dan adalah mustahil untuk menentukan perbezaan antara dua lokasi yang berjarak kurang daripada satu panjang Planck. Kesan graviti kuantum yang tepat adalah tidak diketahui; banyak yang mencadangkan yang ruang-masa mempunyai struktur berbusa pada skala panjang Planck.

Luas Planck, yang bersamaan dengan kuasa dua bagi panjang Planck, memainkan peranan dalam entropi lohong hitam. Nilai entropi ini, dalam unit pemalar Boltzmann, bersamaan dengan $A/4\ell _{\text{P}}^{2}$ , di mana $A$ ialah keluasan ufuk peristiwa.

Jika dimensi tambahan besar wujud, kekuatan graviti yang diukur mungkin adalah lebih kecil daripada nilainya yang sebenar (dalam skala kecil). Dalam keadaan ini, panjang Planck tidak akan mempunyai sebarang kepentingan fizik yang asasi, dan kesan graviti kuantum akan muncul pada skala lain.

Dalam konteks teori dawai, panjang Planck ialah saiz "dawai" yang berayun yang membentuk zarah asasi, dan jarak yang lebih pendek daripada ini tidak masuk akal dari segi fizik.

Dalam graviti kuantum gelung (loop quantum gravity), luas adalah dikuantumkan, dan luas Planck ialah nilai keluasan terkecil mungkin.

Dalam relativiti benar-benar khas (doubly special relativity), panjang Planck tidak berubah mengikut pemerhati.

Pencarian hukum fizik yang sah pada skala panjang Planck adalah sebahagian daripada pencarian teori segalanya.

Lihat juga