Strona głównaPytania → Kłopoty z długością Plancka

Kłopoty z długością Plancka

Pytanie

Pyta Adam Lubos

Długość Plancka według założenia jest najmniejszą jednostką mającą sens fizyczny, nie oznacza to jednak, że nie mogą istnieć krótsze odległości. Załóżmy, że obiekt długości Plancka porusza się z prędkością przyświetlną, a naszym zadaniem jako obserwatora jest pomiar tej długości. Zgodnie ze Szczególną Teorią Względności długość ta powinna ulec skróceniu lorentzowskiemu. W takim układzie zbliżając się do prędkości światła mierzona długość ulega nieograniczonemu skróceniu. W tym kontekście istnieje sprzeczność pomiędzy pojęciem Długości Plancka, a Szczególną Teorią Względności. Teoria Einsteina jest udoskonaloną teorią zjawisk zachodzących w polu grawitacyjnym. Dlaczego używa się więc Długości Plancka (oraz innych jednostek naturalnych), skoro do jej obliczenia należy posłużyć się stałą grawitacji. Jak wielki popełnia się błąd korzystając z tych jednostek?

Odpowiedź

Odpowiada prof. Krzysztof Meissner

Długość Plancka, jako miara tak małych odległości (lub tak wysokich energii), przy których powinny zacząć odgrywać rolę efekty kwantowej grawitacji, stoi rzeczywiście w sprzeczności z transformacjami Lorentza, które w poruszających się układach odniesienia mogłyby taką długość dowolnie skrócić. Zostało to zauważone już jakiś czas temu i próbowano tak zmodyfikować te transformacje (i szczególną teorię względności, STW), żeby dla dużych odległości przechodziły w zwykłe transformacje Lorentza, a dla bardzo małych, rzędu długości Plancka, każdy obserwator mierzył tę samą długość – czyli by była to algebra z dwoma niezmiennikami, prędkością światła i długością Plancka. Było kilka propozycji, wspólnie zwanych DSR (Doubly lub Deformed Special Relativity), ale z jednej strony brak na razie jakichkolwiek potwierdzeń doświadczalnych a z drugiej istnienie związku między zwykłą szczególną teorią względności a DSR (sugerującego, że DSR to STW po prostu zapisana w innych współrzędnych) nie spowodowały szerszego przyjęcia w środowisku fizyków cząstek elementarnych, gdzie dominuje przekonanie, że problem ten powinien być rozwiązywany w ramach nieznanej jeszcze kwantowej teorii grawitacji, gdzie transformacje Lorentza i tak prawdopodobnie są istotnie modyfikowane.