Planckpartikel

En planckpartikel är en hypotetisk partikel vilken definieras som ett litet svart hål vars comptonvåglängd är lika med dess schwarzschildradie.[1] Således är dess massa ungefär planckmassan, och dess comptonvåglängd och schwarzschildradie är ungefär plancklängden.[2] Planckpartiklar används ibland som en övning för att definiera planckmassan och plancklängden,[3] och spelar en viktig roll i vissa modeller av universums utveckling under planckepoken.[4]

Jämfört med en proton exempelvis, så skulle planckpartikeln vara extremt liten (dess radie är lika med plancklängden, vilket är ungefär 10−20 gånger protonens radie) och väldigt massiv (planckmassan är 1019 gånger protonens massa).[5] Planckpartikeln skulle också ha en mycket kortvarig existens; den skulle förintas på grund av hawkingstrålning efter cirka 5 × 10−39 sekunder.

Härledning

Den vanligaste definitionen är, bland många varierande åsikter kring dess korrekta definition, att en planckpartikel är en partikel vars comptonvåglängd är densamma som dess schwarzschildradie. Detta medför förhållandet

vilket ger att partikelns massa är

Denna massa är ≈ 1,772 gånger större än planckmassan. Samtidigt kommer dess radie att vara comptonvåglängden

Plancklängden definieras som

Dimensioner

Med hjälp av ovanstående härledningar kan vi ersätta de universella konstanterna , och , och bestämma fysiska värden för partikelns massa och radie. Vid antagandet att denna radie representerar en sfär med homogen densitet, kan vi bestämma partikelns volym och densitet.

Fysikaliska dimensioner av en planckpartikel
ParameterDimensionUttryckNumeriska värden i SI-enheterNumeriska värden i planckenheter
MassaM3,85763 × 10−8 kg1,7724
RadieL5,72947 × 10−35 m3,5449
Maximal laddningQ2,86474 × 10−18 C1,7724
VolymL37,87827 × 10−103 m3186,6137
DensitetM L−34,89655 × 1094 kg m−30.0095
LivstidT4,826512 × 10−39 s89524,9652

Se även

Referenser

  1. ^ Deza, Michel M.; Deza, Elena (1 juni 2009) (på engelska). Encyclopedia of Distances (1). Berlin: Springer. sid. 433. Libris 11556245. ISBN 978-3-642-00234-2. OCLC 424512032. https://books.google.com/books?id=LXEezzccwcoC&pg=PA433. Läst 19 juli 2020 
  2. ^ Hoyle, Fred (1993). ”Light element synthesis in Planck fireballs” (på engelska). Astrophysics and Space Science (Kluwer Academic Publishers) 198 (2): sid. 177–193. doi:10.1007/BF00644753. Bibcode:1992Ap&SS.198..177H. ISSN 0004-640X. OCLC 4670603056. http://adsabs.harvard.edu/full/1992Ap%26SS.198..177H. Läst 19 juli 2020. 
  3. ^ Frieden, B. Roy; Gatenby, Robert A. (2007) (på engelska). Exploratory Data Analysis Using Fisher Information (1). London: Springer. sid. 163. Libris 12061281. ISBN 978-1-84628-777-0. OCLC 649421936. https://books.google.com/books?id=qw5ka5HezacC&pg=PA163. Läst 19 juli 2020 
  4. ^ Harrison, Edward Robert (2000) (på engelska). Cosmology: The Science of the Universe (2). Cambridge: Cambridge University Press. sid. 424. Libris 5027360. ISBN 0-521-66148-X. OCLC 40632707. https://books.google.se/books?id=kNxeHD2cbLYC&pg=PA424&hl=sv&source=gbs_selected_pages&cad=2#v=onepage&q&f=false. Läst 20 juli 2020 
  5. ^ Harrison 2000, sid. 478.

Media som används på denna webbplats

Question book-4.svg
Författare/Upphovsman: Tkgd2007, Licens: CC BY-SA 3.0
A new incarnation of Image:Question_book-3.svg, which was uploaded by user AzaToth. This file is available on the English version of Wikipedia under the filename en:Image:Question book-new.svg