İçeriğe atla

Planck enerjisi

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

Planck enerjisi şöyle ifade edilir:

1,956 × 109 J 1,22 × 1028 eV 543,3 kW·h

Burada:

c, bir vakumdaki ışık hızı
, indirgenmiş Planck sabiti
G, yerçekimi sabitidir
EP, temel Planck biriminden türetilmiştir ve denklemi şöyledir:

Burada , Planck zamanıdır.

Ayrıca şöyle de ifade edilebilir:

Burada , Planck kütlesidir.

1991'de gözlemlenen ultra yüksek enerjili kozmik ışında ölçülen enerji yaklaşık 50 joule'dur. Bu da yaklaşık 2,5×10−8 EP'ye eşittir. Çoğu Planck birimleri olağanüstü biçimde küçüktür ve bunlar "makroskopik" olayla ilgili değildir (veya Planck yoğunluğu olarak olağanüstü biçimde büyüktür). Diğer taraftan bir EP, 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 EP 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, , 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:

0,390 × 109 J 2,43 × 1018 GeV.

Ayrıca bakınız

İlgili Araştırma Makaleleri

Planck sabiti (h), bir fizik sabitidir ve kuantum mekaniğindeki aksiyonum kuantumu için kullanılır. Değeri h= 6.62607015×10−34 J⋅s' dir. Planck sabiti daha önceleri bir Fotonun enerjisi (E) ile elektromanyetik dalgasının frekansı (ν) arasında bir orantı idi. Enerji ile frekans arasındaki bu ilişki Planck ilişkisi veya Planck formülü olarak adlandırılır:

Elektronvolt (eV) değeri yaklaşık 1.6 x 10−19 J olan enerjiye verilen addır. Tanım olarak bir elektronun, boşlukta, bir voltluk elektrostatik potansiyel farkı katederek kazandığı kinetik enerji miktarıdır. Diğer bir deyişle, 1 volt çarpı elektronun yüküne eşittir. 1 volt temel yük ile çarpıldığında buna eşit olmaktadır.

Fizikte Planck uzunluğu (ℓP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde uzunluk birimidir ve vakumda ışık hızı ile Planck zamanı çarpımına eşittir.

Fizikte Planck zamanı (tP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde zaman birimidir. Işığın bir vakumda bir Planck uzunluğu mesafesini kat ettiği süredir. Birim, onu ilk kullanan Max Planck'ten sonra adlandırılmıştır.

Fizikte Planck kütlesi (mP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde kütle birimidir.

Fizikte Planck yoğunluğu (ρP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde yoğunluk birimidir.

Fizikte Planck yükü, Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde elektriksel yük birimidir ve boyutsuz fiziksel sabit olarak tanımlanır.

<span class="mw-page-title-main">Planck akımı</span>

Fizikte Planck akımı (IP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde elektrik akımı birimidir.

Planck sıcaklığı (TP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde sıcaklık birimidir.

Planck kuvveti (FP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde kuvvet birimidir.

<span class="mw-page-title-main">Planck basıncı</span>

Planck basıncı (pP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde basınç birimidir.

Planck gerilimi (VP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde gerilim birimidir.

Planck empedansı (ZP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde elektrik direnci birimidir. Planck empedansı, doğrudan boşluğun empedansına (Z0) bağlıdır ve değeri Z0 bölü 4πdir. Vakum yalıtkanlık sabiti ε0'ı normalleştirmek için, Planck empedansı yerine Coulomb sabiti (1/(4πε0)) değil de Planck yükü kullanılır. Böylece Planck empedansı vakumun empedansının karakteristiğini tanımlayabilir.

Planck momentumu, Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde momentum birimidir. Aslında Planck momentumuna ait özel sembol yoktur. Fakat ile gösterilir. , Planck kütlesi ve , bir vakumdaki ışık hızıdır.

Planck açısal frekansıP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde açısal frekans birimidir.

Planck birimleri, aşağıdaki listede de gösterilen gibi SI tarafından kabul edilen ve yedi temel birimden türetilen fiziksel ölçü birimleridir. Bu yedi fiziksel sabit, eğer türetilen herhangi bir birimin sayısal değeri olarak kullanılırsa değeri 1 birim olur. Planck birimlerinin kuramsal fizikte derin anlamları vardır. Bunlar, fizik yasasının cebirsel ifadelerini, çok kolay biçimde basitleştirirler. Kuantum kütleçekimi gibi birleşik kuramların incelenmesi özel rol oynarlar.

Fizikte doğal birimler, evrensel fizik sabitleri kullanılarak elde edilen ölçü birimleridir. Örneğin temel yük (e), elektriksel yük ve ışık hızı (c), hız için kullanılan doğal birimlerdir. Herhangi bir evrensel fizik sabitini 1 birim olarak normalleştirmek için yalnızca evrensel ölçü sistemi kullanılır. Her ne kadar bu şekilde basitleştirme avantaj gibi görülüyor olsa bile, fizik yasalarının matematiksel ifadesinden elde edilen bu sabitlerin anlaşılması biraz zor olabilir.

Fizikte çiftlenim sabiti, bir etkileşimde kuvvetin şiddetini belirleyen sabit veya işlevdir. Çiftlenim sabiti g veya ile gösterilir. Etkileşimin yapısına göre sabit olduğu durumlar olabildiği gibi herhangi bir değişkenin işlevi de olabilir. Siatemi belirleyen işlevler olan Hamilton işlevi veya Lagrange işlevi, genellikle kinetik ve etkileşim kısımları olarak iki kısıma ayrılabilir. Çiftnemim sabiti bir etkileşimin, kinetik kısma göre veya başka bir etkileşime göre şiddeti belirleyen unsurdur. Örnek olarak bir parçacığın elektrik yükü bir çiftlenim sabitidir.

Compton dalgaboyu bir parçacığın kuantum mekaniği özelliğidir. Compton dalgaboyu Arthur Compton tarafından elektronların foton saçılması olayı izah edilirken gösterilmiştir. Bir parçacığın Compton dalga boyu; enerjisi parçacığın durgun kütle enerjisine eşit olan fotonun dalgaboyuna eşittir. Parçacığın Compton dalgaboyu ( λ) şuna eşittir:

İnce yapı sabiti ya da Sommerfeld sabiti (genelde α sembolüyle gösterilir), temel yüklü parçacıklar arasındaki elektromanyetik etkileşimim gücünü tanımlayan boyutsuz bir fiziksel sabittir. Temel yüklü bir parçacığın elektromanyetik alanla eşleşmesini ifade eden temel yükle (e) olan ilişkisi ε0ħcα = e2 formülüyle tanımlanmaktadır. Boyutsuz bir nicelik olduğundan, ölçü sistemi fark etmeksizin sayısal değeri yaklaşık 1/137'dir.