Planckove jednotky

Podľa redukovanej planckovej konštanty ħ, rýchlosti svetla vo vákuu c a gravitačnej konštanty G, môžeme odvodiť základné fyzikálne jednotky. Odvodil ich Planck zo vzťahov z rovnosti celkovej energii E, energii fotónu Ef a gravitačnej energii EG. jednotky. Sú to prirodzené jednotky, pretože ich definície sú odvodené zo základných konštánt. V praxi sa nepoužívajú iba vo vedeckých výpočtoch napr. v kozmológii. Môžeme nimi odvodiť niektoré minimálne alebo maximálne hodnoty vesmíru. Vzorec pre rovnosti energii je

Uhlovú frekvenciu môžeme rozpísať podľa vzorca

Vzorec pre energiu fotónu Ef =ħω sa dá rozpísať podľa rovnice kde skrátená vlnová dĺžka sa bude rovnať Planckovejvzdialenosti lp=r=λ/2π. Aby vzorec vyhovovali musíme počítať s planckovou hmotnosťou mp

Vynásobením prvých rovníc získavame vzorec

vykrátením a odmocnením si môžeme odvodiť Planckovu vzdialenosť podľa vzťahu

Takto sme dostali vzorec pre základnú prirodzenú jednotku Planckovu dĺžku lp. Planckova dĺžka má hodnotu lp= 1.616229×10−35 m. Keby bola vzdialenosť medzi hmotnými bodmi menšia tak by padli do čiernej diery. Pokiaľ by sme počítali najmenšiu vlnovú dĺžku vyšla by 2π·lp, pretože musíme počítať z obyčajnou konštantou h.  Z plancovej dĺžky môžeme odvodiť aj najkratší čas. je to čas za ktorý prejde svetlo vzdialenosť planckovej dĺžky. Vzorec je

Toto je prvý čas po veľkom tresku. Jeho hodnota je tp= 5.39116×10−44 s

Uhlová rýchlosť má vzorec podľa času ω=2π/Ti.=2πc/λ, ale Planckova uhlová rýchlosť je ωp je vyjadrená vzorcom

Pretože plancková dĺžka je vyjadrená lp=λ/2π. Je to uhlová rýchlosť ktorú teoreticky môžeme dosiahnuť. Hodnota ωp = 1,8549×1043 Hz. Odtiaľ by sa mohla odvodiť aj frekvencia aj vlnová dĺžka. 

Planckova hmotnosť je hmotnosť odvodená s konštánt, ale sama osebe nemá nejaký význam. Je potrebná pri výpočtoch. Pri v odvodení planckovej hmotnosti vychádzame s rovnosti Eg= Ef. v rovniciach r m nahradíme Planckovymi hodnotami lp a mp. Odvodenie Planckovej hmotnosti je zo vzorca

Vydelením rovnice G a násobením lp dostaneme Planckovu hmotnosť mp podľa vzorca

Planckova hmotnosť má hodnotu mp= 2.176470×10−8 kg. Môžeme ju považovať za maximálnu relativistickô hmotnosť fotónu

Keď vložíme do vzorca E=c2 za m mp dostaneme rovnicu Planckovu energiu Ep=mp·c2 podľa vzorca. rozpísaním dostaneme vzorec

Jej hodnota je Ep 1,9561×109J. Je to najväčšia energia ktorú môže dosiahnúť fotón.

Planckova teplota Tp je pomer Planckovej energie a Boltzmanovej konštanty kB. Vzorec je

Jej hodnota jeTp =1,416784×1032°K

Planckova teplota je najvyššia možná teplota vo vesmíre. Táto teplota bola krátko po veľkom tresku

Planckov náboj qp sa odvodzuje s rovnosti energie fotónu a elektrostatickej polohovej energie Ee. Elektrostatická polohová energia pôsobí silovo medzi bodovými elektrickými nábojmi. Odvodzuje sa zo vzorca pre elektrickú silu dvoch bodových nábojov kde konštanta má vzorec k=1/4π·ε0. Pre dva rovnaké náboje má vzorec.

Je to potenciálna energia. Elektrické náboje ktoré sa budú pohybovať vytvoria kinetickú energiu a vykonajú prácu, preto je elektrostatická polohová energia celková energia.
Planckov náboj qp určime z rovnosti energii Ee=Ef a namiesto r dáme lp

Vynásobením 4π·ε0 a lp dostaneme rovnicu

Planckov náboj qp je elektricky náboj vyjadrený prirodzenými konštantami. Má hodnotu 1.875545956 × 10−18C. Nemá prakticky význam ale počítajú sa s ním odvodené Planckove elektrické jednotky. Planckove jednotky majú význam v kozmológii a kvantovej fyzike. Popisujú aj veľký tresk a teóiu strún.

Niečo o hyperbole

04.12.2024

Musím požiadať o prepáčenie, že do tejto búrlivej doby píšem blog z matematiky. Dávnejšie som písal o výpočte reťazovky a tam boli hodnoty hyperbolického sínusu, hyperbolického kosínusu a inverzný hyperbolický sínus. odkiaľ sa tieto hodnoty vlastne dostali. Pokúsim sa to vysvetliť pomocou rovnice kružnice. Rovnica kružnice je x2+y2=r2. r je polomer ktorý zviera uhol t [...]

Využitie jadrových síl III

13.11.2023

Pokračujem v predchádzajúcich blogoch. Dúfam, že mi prepáčite, že nepíšem o politike. Pred vojnou v Nemecku bolo objavené štiepenie uránu. Po objavení kritického množstva, začali Nemeckí vedci zlúčení okolo Heisenberga uvažovať ako by sa dala využiť energia, ktorá sa uvoľní pri lavínovej reťazovej reakcii vo vojenskej oblasti. Uvedomovali si, že môžu vyrobiť [...]

Využitie jadrových síl II

08.11.2023

Pokračujem v predchádzajúcom blogu o jadrových o využití jadrových síl. Keď dopadne na atóm uránu 235U neutrón s malou energiou, tak ho pohlti a vznikne izotop 236U. Jadro atómu 236U sa rozpadne na 2 jadrá ktoré majú menšiu atómovú hmotnosť a od seba odletia. Pri tom sa uvoľnia aj 2 alebo 3 neutróny s vyššou energiou. Predstavme si, že máme oproti sebe 2 rovnaké [...]

Andrej Danko, Jaroslav Spišiak

Týmto autom narazil Danko do semaforu, tvrdí Spišiak z PS a zverejnil fotografiu

02.01.2025 19:48

Poslanec Progresívneho Slovenska Jaroslav Spišiak zverejnil fotografiu, na ktorej podľa neho je auto, ktorým Andrej Danko narazil do semaforu.

Útok v New Orleanse

Zo vzorného vojaka terorista. Spája niečo páchateľov z New Orleansu a Las Vegas?

02.01.2025 19:15

Jeden zabil autom 15 ľudí, 33 ďalších zranil a dvoch policajtov postrelil, druhý sa odpálil v aute a zranil sedem okoloidúcich. Boli to osamelí páchatelia alebo sa poznali?

Fínsko, Eagle S, podmorský kábel

Majiteľ podmorského kábla požiadal o zhabanie tankera, ktorý Fíni považujú za súčasť ruskej tieňovej flotily

02.01.2025 18:40

Fínsky prevádzkovateľ energetickej siete Fingrid podal na helsinskom súde žiadosť o zhabanie ropného tankeru Eagle S.

migranti

Pri nehodách dvoch člnov zomrelo 27 migrantov, 83 ľudí sa podarilo zachrániť

02.01.2025 17:10

V minulom roku po potopení plavidiel neďaleko pobrežia Tuniska zomrelo alebo je nezvestných 600 až 700 migrantov.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 49
Celková čítanosť: 192917x
Priemerná čítanosť článkov: 3937x

Autor blogu

Kategórie