Era de Planck

En cosmología , la era de Planck y la época de Planck es el período de la historia del universo en el que se unificaron las cuatro fuerzas fundamentales ( electromagnetismo , interacción débil , interacción fuerte y gravedad ), es decir, que se aplicaron al mismo tiempo, lo que impide que se describa utilizando la relatividad general o la física cuántica , ya que estas teorías son incompletas y solo son válidas cuando la gravitación y los efectos cuánticos se pueden estudiar por separado.

Propiedades de la era Planck

Duración

Suponiendo que la expansión del Universo sigue las ecuaciones predichas por la relatividad general (referidas en este contexto como ecuaciones de Friedmann ), y que el contenido material del Universo tiene propiedades ordinarias, la era de Planck es un fenómeno muy breve localizado inmediatamente después de la aparición de el Universo de una singularidad gravitacional . La duración de la era de Planck es entonces del orden de 10 a 43 segundos , es decir, el tiempo de Planck . La duración exacta de la era de Planck está, dentro de este marco, determinada por el contenido material exacto del Universo en ese momento. En la práctica, y en ausencia de una teoría física que ofrezca un marco relevante para describirla, no es posible decir cómo se desarrolla esta fase, ni determinar su duración exacta, por el simple hecho de que las nociones de tiempo y espacio son problemáticas. aquí, y el valor de 10 a 43 segundos solo se da como una guía. Por lo tanto, la era de Planck podría designar el período del Universo que se extendería a 10-43 segundos desde el hipotético instante cero.

De todos modos, es importante tener en cuenta la suposición que se hizo. De hecho, la relatividad general que describe sólo una de las cuatro fuerzas fundamentales, es matemáticamente verdadera pero físicamente falsa y no puede esperar describir la realidad en este momento del universo por medio de este modelo.

El Big Bang considerado como "instante 0" nació de una extrapolación de las ecuaciones de la relatividad general, por lo tanto sin tener en cuenta las otras 3 fuerzas que ya no son despreciables. La pared de Planck se puede describir entonces simplemente como el momento a partir del cual nuestros modelos estándar ya no nos permiten saber lo anterior.

Energía

La energía de Planck es equivalente a 10 billones de billones de veces la energía de masa de un protón, o 10 19 gigaelectronvoltios (GeV).

Largo

La longitud de Planck, que es 17 órdenes de magnitud más corta que un electrón o un quark, es de 10 a 35 metros.

Tener una cita

El enigmático momento en el que el universo entró en expansión, que se llama más precisamente el "muro de Planck" , se remonta a 13.700 millones de años. Pero aguas arriba, es difícil analizar con claridad la secuencia de los fenómenos cósmicos. Para algunos científicos, es absurdo hablar de una singularidad inicial, de un origen o de un instante 0, porque las leyes conocidas de la física se detienen ante el muro de Planck.

Era de Planck y muro de Planck

Este conjunto (tiempo de Planck, energía de Planck y longitud de Planck) se ha denominado "era de Planck" y forma lo que se ha denominado "muro de Planck", en homenaje al físico alemán Max Planck, que recibió un premio Nobel de Física en 1918. por su descubrimiento de los cuantos de energía .

problemática

La física actual establecida sobre el modelo estándar no permite describir este período porque este modelo no permite aprehender la forma en que las cuatro fuerzas fundamentales interactúan en estos niveles de energías.

Una teoría más avanzada para unificar estas fuerzas es necesario, como podría tal vez sea la gravedad cuántica de bucles , la teoría de cuerdas , la teoría vacío cuántico , la brana cosmología , la teoría de universos paralelos , que son demasiado poco completarse para ser capaz de describir esta posible fase en la historia del Universo.

En las artes

El "muro de Planck" , lo último desconocido para la humanidad moderna, fascina no solo a los científicos, y está presente en las artes a pesar de su radical irrepresentabilidad. Sea testigo del libro Like a Song of Hope del académico Jean d'Ormesson , que ve en esta perfecta abstracción el objeto poético por excelencia.

Notas y referencias

Jacob , 2001 , p. 255 ( fig. 8.2), 256 y 261.
Lachièze-Rey 1987 , p. 83, 87 ( n. 1 ), 137 y 221.
Luminet , 2011 , p. 113, 127 y 161.
Taillet, Villain y Febvre 2013 , p. 253.
Silk 2005 , p. 165.
Vauclair , 2006 , p. 80 y 81.
Thomas Arrighi, " Génesis Dating ", Expediente de la Ciencia y el Universo , n o 5,Febrero / abril de 2016, p. 41.
Jean d'Ormesson , Like a song of hope: novel , Paris, Héloïse d'Ormesson,2014, 120 p. ( ISBN 978-2-35087-276-6 ).

Ver también

Bibliografía

: documento utilizado como fuente para este artículo.

Étienne Klein , " Por qué debemos unificar las fuerzas ", Les dossiers de La Recherche , n o 43,Mayo de 2011, p. 32. .
Thomas Arrighi, " Dating Genesis ", Los archivos de la ciencia y el universo , n o 5,Febrero / abril de 2016, p. 41. .
[Jacob 2001] Maurice Jacob , En el corazón de la materia: la física de las partículas elementales , París, O. Jacob , coll. "Ciencias",1 er de octubre de de 2001, 1 st ed. , 1 vol. , 400 p. , 15,5 × 24 cm ( ISBN 2-7381-0980-2 , EAN 9782738109804 , OCLC 421911445 , aviso BnF n o FRBNF37695255 , SUDOC 058922172 , presentación en línea , leer en línea ).
[Luminet 2011] Jean-Pierre Luminet , Iluminaciones: cosmos y estética , París, O. Jacob , coll. "Ciencias",22 de septiembre de 2011, 1 st ed. , 1 vol. , 487- [16] p. , 15,5 × 24 cm ( ISBN 978-2-7381-2562-0 y 2-7381-2562-X , EAN 9782738125620 , OCLC 780211696 , aviso BnF n o FRBNF42279998 , SUDOC 155577441 , presentación en línea , leer en línea ).
[Lachièze-Rey 1987] Marc Lachièze-Rey ( pref. Con Hubert Reeves ), conocimiento del cosmos , París, A. Michel , coll. "Ciencias de hoy" ( n o 62),13 de mayo de 1987, 1 st ed. , 1 vol. , 231 p. , 14,5 × 22,5 cm ( ISBN 2-226-02867-6 , EAN 9782226028679 , OCLC 420139628 , aviso BnF n o FRBNF34963602 , SUDOC 001306278 , presentación en línea , leer en línea ).
[Schneider 1987] Jean Schneider (ed.), En el borde del Universo: ¿deberíamos creer en el Big Bang? , París, A. Fayard y Fondation Diderot, coll. "Nueva enciclopedia de ciencias y técnicas",14 de octubre de 1987, 1 st ed. , 1 vol. , 362 p. , 15,4 × 23,6 cm ( ISBN 2-213-01981-9 , EAN 9782213019819 , OCLC 301298059 , aviso BnF n o FRBNF34973506 , SUDOC 00552654X , leer en línea ).
[Silk 2005] Joseph Silk ( traducido del inglés al inglés por Pierre Kaldy), L'Univers et l'Infini [“ El cosmos infinito: preguntas desde las fronteras de la cosmología ”], París, O. Jacob , coll. "Ciencias",15 de junio de 2005, 1 st ed. , 1 vol. , 309- IV pág. , 15,5 × 24 cm ( ISBN 2-7381-1635-3 , EAN 9782738116352 , OCLC 77035947 , aviso BnF n o FRBNF39998336 , SUDOC 088722783 , presentación en línea , leer en línea ).
[Taillet, Villain y Febvre 2013] Richard Taillet , Loïc Villain y Pascal Febvre , Diccionario de Física , Bruselas, De Boeck Supérieur , exterior coll. ,18 de febrero de 2013, 3 e ed. ( 1 st ed. 6 de mayo de 2008), 1 vol. , X -899 pág. , 17 × 24 cm ( ISBN 978-2-8041-7554-2 , EAN 9782804175542 , OCLC 842156166 , aviso BnF n o FRBNF43541671 , SUDOC 167932349 , leer en línea ) , p. 253, era cosmológica sv.
[Vauclair 2006] Sylvie Vauclair , El nacimiento de los elementos: del Big Bang a la Tierra , París, O. Jacob , coll. "Ciencias",12 de octubre de 2006, 1 st ed. , 1 vol. , 303 p. , 14,5 × 22 cm ( ISBN 2-7381-1861-5 , EAN 9782738118615 , OCLC 122452350 , aviso BnF n o FRBNF40920491 , SUDOC 110816161 , presentación en línea , leer en línea ) , cap. 3 (“El Universo Emergente”), § 3.7 (“En la época de Planck”), p. 80-81.

enlaces externos

"Ere de Planck: física directamente en la pared" , La Method Scientifique , France Culture, 9 de febrero de 2021.
(en) Era de Planck ( era de Planck ) en el Diccionario Etimológico de Astronomía y Astrofísica del Observatoire de Paris .