Habitualmente en FQTQ nos gusta tratar temas relacionados con las grandes estructuras del Universo, como nebulosas y galaxias.
Y estoy seguro de que también tienes conocimiento respecto de un campo de la física que trata sobre lo inimaginablemente pequeño, a un nivel atómico y subatómico, pero sucede que podemos encontrar otro campo de existencia aún mucho más ínfimo que estos niveles antes mencionados.
En este nivel existe un número que va mucho más allá del entendimiento convencional de lo pequeño y es extremadamente difícil de desentrañar.
Este número es en realidad una medida, llamada la Longitud de Planck.
Para hacernos una idea de su tamaño, tengamos en cuenta que la Longitud de Planck es 1.6 x 10^-35 metros, cuando el tamaño del átomo de hidrógeno
(el átomo más simple que se conoce) es de 1×10^-10 metros.
Se cree que es a este nivel donde la espuma del espacio-tiempo se conforma.
Para ayudar a visualizar su escala, te invito a que des un vistazo a la siguiente herramienta Escala del Universo
CEl número en cuestión es 1.6×10^-35, y pertenece a una serie de números conocidos como “Unidades de Planck” (o unidades naturales). Puede ser calculado usando una ecuación que incluya tres constantes fundamentales: la constante de Planck 6.6261×10^-34(Kg/s), la velocidad de la luz en el vacío 2.9979×10^8(m/s), y la Constante de Gravitación Universal 6.6738×10^-11(kg^-1, s^-1).
Max Planck fue el primero en concebir este singular número después de estudiar la mecánica de la radiación de cuerpo negro y la mecánica cuántica; además él también trabajó en desarrollar las unidades base (Unidades de Planck) para tiempo, masa, escalas y temperatura.
Tal vez has escuchado que esta es “la escala más pequeña posible”, ¿pero cómo puede ser esto posible?
Cuando escuchas esto, puede que te detengas un instante a pensar “seguramente si tengo una medida y la divido a la mitad, y lo hago sucesivas veces, entonces seré capaz de obtener algo mucho más pequeño”.
Sin embargo, este es un caso en donde la física no permite lo que las matemáticas sí. Por ejemplo, teóricamente hablando sería posible aplicarle una fuerza a una masa y acelerarla hasta alcanzar e incluso pasar la velocidad de la luz, pero al menos al día de hoy, experimentalmente, esto no es posible.
Entonces, ¿cómo es que un número tan pequeño influye tanto en la física?
Si dos partículas fuesen separadas por la distancia de Planck, o incluso menos, entonces sería imposible determinar ambas posiciones. Además, cualquier efecto de la gravedad cuántica (si hubiera alguno) a esta escala es completamente desconocido, y no se podría definir correctamente como un espacio en sí mismo.
En cierta forma tú podrías pensar que en algún momento sería posible desarrollar métodos de medición más avanzados que pudieran permitirnos indagar esa escala, pero jamás seríamos capaces de medir algo tan pequeño a pesar del equipo o método que se utilizara.
Como posiblemente sabes, el Universo se creó a partir del Big Bang, y la expansión comenzó a partir de ese punto infinitamente denso.
Lo curioso es que durante el período en el que el Universo sobrepasó la Longitud de Planck en tamaño, físicos y cosmólogos no tienen idea de qué leyes de la física lo hayan gobernado, ya que aún no hay una teoría de gravedad cuántica establecida.
Empero, el número de Planck ha sido utilizado en un gran número de ecuaciones que han ayudado a calcular muchos de los más extraños enigmas del Universo.
La Longitud de Planck es un componente fundamental en la ecuación descripta por Bekenstein y Hawking para calcular la entropía de un agujero negro. Teóricos de cuerdas también piensan que esa es la magnitud en la que las “cuerdas” vibran y componen todas las partículas en el modelo estándar. Independientemente de que la Teoría de Cuerdas sea cierta o no, una cosa es segura: en la búsqueda de la Teoría de la Gran Unificación (Teoría-M), entender el número de Planck y la física involucrada en él, será clave.
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