Mikä on pienin aikayksikkö, jonka voit ajatella? Sekunti? Millisekunnin? Vaikea sanoa, kuinka aika on suhteellinen. Ja koska ne käsittelevät sekä kosmologisia voimia, niin äärettömän suuria kuin pieniäkin, he tarvitsevat yksiköitä, jotka voivat objektiivisesti mitata niitä. Kun kyse on pienistä, Planck-aika on valinnan mitta. Kvanttiteorian perustajaksi saksalaisen fyysikon Max Planckin mukaan nimeltään Planckin aikayksikkö on aika, joka valon kuljettamiseen tyhjiössä tapahtuu yhden Planckin pituuden yksikön kanssa. Yhdessä ne ovat osa laajempaa luonnon yksiköiden järjestelmää, joka tunnetaan nimellä Planck-yksiköt.
Alun perin saksalainen fyysikko Max Planck ehdotti vuonna 1899, Planck-yksiköt ovat fyysisiä mittayksiköitä, jotka on määritelty yksinomaan viiden universaalisen fysikaalisen vakion perusteella. Nämä ovat gravitaatiovakio (G), pelkistetty Planck-vakio (h), valon nopeus tyhjiössä (c), Coulomb-vakio 1/4? 0 (ke tai k) ja Boltzmannin vakio (kB, joskus k). Jokainen näistä vakioista voidaan yhdistää ainakin yhteen fysikaaliseen teoriaan: c erityisrelatiivisuuteen, G yleiseen suhteellisuuteen ja Newtonin painovoimaan? kvanttimekaniikalla, 0 0 sähköstatiikalla ja kB tilastollisella mekaniikalla ja termodynamiikalla. Ne keksittiin keinona yksinkertaistaa tiettyjä algebrallisia ilmaisuja, jotka esiintyvät teoreettisessa fysiikassa, erityisesti kvantimekaniikassa.
Viime kädessä Planckin aika johdetaan matemaattisen fysiikan kentältä, joka tunnetaan dimensioanalyysinä ja joka tutkii mittayksiköitä ja fysikaalisia vakioita. Planck-aika on gravitaatiovakion G, suhteellisuusvakion c ja kvanttivakion h ainutlaatuinen yhdistelmä vakion aikayksiköiden tuottamiseksi. Fyysikot kutsuvat niitä usein puoliksi humoristisesti "Jumalan yksiköiksi", koska ne eliminoivat antropokestrisen mielivallan yksikköjärjestelmästä toisin kuin mittari ja toinen, jotka esiintyvät puhtaasti historiallisista syistä eivätkä ole peräisin luonnosta. Joitakin Planckin ajan haasteita on ratkaistu. Esimerkiksi vuonna 2003 Hubble-avaruusteleskoopin syväkenttäkuvien analysoinnin aikana jotkut tutkijat arvasivat, että jos Planck-asteikolla on avaruus-ajan vaihtelut, äärimmäisen kaukana olevien kohteiden kuvien tulisi olla epäselviä. He väittivät, että Hubble-kuvat olivat liian teräviä, jotta näin olisi. Toiset tutkijat eivät kuitenkaan hyväksyneet tätä olettamusta. Jotkut väittivät, että vaihtelut olisivat liian pieniä havaittavissa oleville, toiset väittivät, että odotettu spekuloitu hämärtämisvaikutus oli hyvin suuri.
Planck-ajan yksikkö voidaan ilmaista seuraavasti:
Olemme kirjoittaneet monia artikkeleita Planck Time for Space Magazine -lehdestä. Tässä on artikkeli Big Bang Theorysta ja tässä artikkeli tähtitieteellisistä yksiköistä.
Jos haluat lisätietoja Planck-ajasta, tutustu Wikipediaan. Tässä on linkki fysiikkaan ja tähtitieteen verkkoon.
Olemme myös nauhoittaneet kyselyesityksen kaikesta mustan reiän ajasta. Kuuntele täällä, kyselyesitys: Galileoskooppi, musta reikä ja mikä tarkalleen on energiaa ?.
Lähteet:
http://en.wikipedia.org/wiki/Planck_time
http://en.wikipedia.org/wiki/Max_Planck
http://en.wikipedia.org/wiki/Planck_units
http://scienceworld.wolfram.com/physics/PlanckTime.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Dimensional_analysis
