Partícula de planck

Planckion

Partícula de planck Propriedades físicas

Massa	1,2209 × 10 19 GeV . c -2

Uma partícula de Planck , ou planckion , assim chamada em homenagem ao físico alemão Max Planck , é uma partícula subatômica hipotética, definida como um minúsculo buraco negro cujo comprimento de onda Compton é idêntico ao raio de Schwarzschild : sua massa é assim (por definição) igual a A massa de Planck e seu comprimento de onda Compton e raio de Schwarzschild são iguais (também por definição) ao comprimento de Planck .

Comparada, por exemplo, a um próton , a partícula de Planck é extremamente pequena (seu raio é menor que o comprimento de Planck, que é 10 -20 vezes o raio de um próton, ou seja, da ordem de 10-35 m ) e extremamente pesada (seu a massa é cerca de 13 trilhões de vezes a massa do próton, ou cerca de 10 -8 kg ).

De acordo com a lei de Stefan-Boltzmann , a saída de energia do corpo negro ( potência total irradiada por unidade de área no meio-espaço livre de um corpo negro) está relacionada à sua temperatura pela relação: $T$

{\ displaystyle \ W / S = \ sigma \ cdot T ^ {4}}

, onde está a constante de Stefan-Boltzmann .

{\ displaystyle \ sigma = {\ frac {\ pi ^ {2} k_ {B} ^ {4}} {60c ^ {2} \ hbar ^ {3}}}}

Na termodinâmica dos buracos negros , essa lei também é observada para a radiação de Hawking . Buraco negro ou não, a potência irradiada por uma esfera de raio R é, portanto:

{\ displaystyle W = 4 \ pi R ^ {2} \ cdot \ sigma \ cdot T ^ {4} = \ left ({\ frac {k_ {B} ^ {4}} {c ^ {2} \ hbar ^ {3}}} \ right) {\ frac {\ pi ^ {3}} {15}} R ^ {2} T ^ {4}}

Quando a lei é expressa em unidades de Planck, o termo entre parênteses desaparece e , como , a potência emitida é da ordem de . ${\ displaystyle \ pi ^ {3} \! \ approx 31}$ ${\ displaystyle 2R ^ {2} T ^ {4}}$

Nesta forma, vemos por exemplo que uma unidade da ordem da partícula de Planck (buraco negro de massa de Planck e raio do comprimento de Planck ), que irradia a esta temperatura, emite o equivalente da energia de Planck em uma duração da ordem da época de Planck .

Em outras palavras, uma partícula de Planck representa o estado do último momento de um micro buraco negro no processo de difusão de sua energia enquanto aumenta sua temperatura, no momento em que atinge seu raio mínimo (o comprimento de Planck ) e sua temperatura máxima ( Temperatura de Planck ). Mas a duração desse estado é então da ordem do tempo de Planck , ou seja, essencialmente um instante de Planck .

Notas e referências

(em) HJ Treder, " Os maiores planckions as partículas elementares e têm os menores corpos de teste " , Foundations of Physics , Springer , vol. 15, n o 21985, p. 161-166 ( DOI 10.1007 / BF00735287 ).
(em) Csaba Varga Istvan Diennes e Richard L. Amoroso (ed.), Teorias Unificadas , The Noetic Press,2008( ISBN 978-0-9678687-7-6 e 0-9678687-7-7 , leia online ), p. 141 ( leia online [html] )

Veja também