Wat is de kleinste tijdseenheid die u kunt bedenken? Een seconde? Een milliseconde? Moeilijk te zeggen hoe tijd relatief is. En aangezien ze te maken hebben met kosmologische krachten, zowel oneindig groot als klein, hebben ze eenheden nodig die ze objectief kunnen meten. Als het gaat om het omgaan met het kleine, is Planck Time de maatstaf bij uitstek. Vernoemd naar de Duitse natuurkundige Max Planck, de grondlegger van de kwantumtheorie, is een eenheid van Planck-tijd de tijd die het licht nodig heeft om in een vacuüm een enkele eenheid van Planck-lengte te reizen. Samen maken ze deel uit van het grotere systeem van natuurlijke eenheden dat bekend staat als Planck-eenheden.
Oorspronkelijk voorgesteld in 1899 door de Duitse natuurkundige Max Planck, zijn Planck-eenheden fysieke meeteenheden die uitsluitend zijn gedefinieerd in termen van vijf universele fysische constanten. Dit zijn de gravitatieconstante (G), de gereduceerde constante van Planck (h), de lichtsnelheid in een vacuüm (c), de Coulomb-constante 1/4 ?? 0 (ke of k) en de constante van Boltzmann (kB, soms k). Elk van deze constanten kan worden geassocieerd met ten minste één fundamentele fysische theorie: c met speciale relativiteit, G met algemene relativiteitstheorie en Newtoniaanse zwaartekracht? met kwantummechanica,? 0 met elektrostatica en kB met statistische mechanica en thermodynamica. Ze zijn uitgevonden als een middel om de specifieke algebraïsche uitdrukkingen die in de theoretische fysica voorkomen, vooral in de kwantummechanica, te vereenvoudigen.
Uiteindelijk is Planck-tijd afgeleid van het veld van de wiskundige fysica dat bekend staat als dimensionale analyse, dat meeteenheden en fysische constanten bestudeert. De Planck-tijd is de unieke combinatie van de zwaartekrachtconstante G, de relativiteitsconstante c en de kwantumconstante h, om een constante met tijdseenheden te produceren. Ze worden door fysici vaak semi-humoristisch aangeduid als 'Gods eenheden' omdat ze antropocentrische willekeur uit het systeem van eenheden elimineren, in tegenstelling tot de meter en de tweede, die bestaan om puur historische redenen en niet zijn afgeleid van de natuur. Er zijn enkele uitdagingen voor Planck's Time opgezet. Zo speculeerden sommige wetenschappers in 2003 tijdens de analyse van de Hubble-ruimtetelescoop Deep Field-beelden dat waar er ruimte-tijdschommelingen zijn op de Planck-schaal, beelden van extreem ver verwijderde objecten wazig zouden moeten zijn. De Hubble-afbeeldingen waren volgens hen te scherp om dit het geval te zijn. Andere wetenschappers waren het echter niet eens met deze veronderstelling, waarbij sommigen zeiden dat de fluctuaties te klein zouden zijn om waarneembaar te zijn, anderen zeiden dat het verwachte speculatieve vervagingseffect van een zeer grote omvang afwijkde.
Een eenheid Planck-tijd kan als volgt worden uitgedrukt:
We hebben veel artikelen geschreven over Planck Time for Space Magazine. Hier is een artikel over de oerknaltheorie en hier is een artikel over astronomische eenheden.
Als je meer informatie wilt over de Planck-tijd, bekijk dan Wikipedia en hier is een link naar Physics and Astronomy Online.
We hebben ook een Question Show opgenomen over Black Hole Time. Luister hier, Question Show: Galileoscope, Black Hole en What Exactly is Energy ?.
Bronnen:
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
