क्यों कर रहे हैं वहाँ के लिए सीमा क्या कर सकते हैं भौतिकी की भविष्यवाणी?

यदि आप विभाजन के मामले में ब्रह्मांड में और छोटे छोटे घटकों, आप अंत तक पहुँचने की सीमा है, का सामना करना पड़ा के साथ, एक मौलिक और अविभाज्य कण. सभी स्थूल वस्तुओं में विभाजित किया जा सकता अणु, यहां तक कि परमाणुओं, तो इलेक्ट्रॉनों (जो मौलिक हैं) और नाभिक है, तो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन, और अंत में उन्हें अंदर कर रहे हैं क्वार्कों और gluons. इलेक्ट्रॉनों, क्वार्कों और gluons के उदाहरण हैं मौलिक कणों कि अलग नहीं किया जा सकता और भी अधिक है । लेकिन यह कैसे संभव है करने के लिए समय और स्थान थे, एक ही प्रतिबंध है? क्यों कर रहे हैं प्लैंक मूल्यों, जो विभाजित नहीं किया जा सकता आगे?

मूल को समझने प्लैंक के आकार, इसके लायक है के साथ शुरू करने के दो स्तंभों है कि सरकार वास्तविकता: सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत और क्वांटम भौतिकी.

सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत से संबंधित मामला है और ऊर्जा में मौजूदा ब्रह्मांड के साथ, वक्रता और विरूपण के अंतरिक्ष-समय के कपड़े. क्वांटम भौतिकी का वर्णन कैसे कणों और खेतों एक दूसरे के साथ बातचीत के भीतर अंतरिक्ष-समय के कपड़े में शामिल है, एक बहुत छोटे पैमाने पर. वहाँ रहे हैं दो बुनियादी भौतिक स्थिरांक है कि एक भूमिका निभा में सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत: जी गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक ब्रह्मांड की, और सी प्रकाश की गति है. जी होता है, के बाद से यह एक उपाय प्रदान करता है के विरूपण के समय अंतरिक्ष की उपस्थिति में पदार्थ और ऊर्जा; c — क्योंकि यह गुरुत्वाकर्षण बातचीत में वितरित किया जाता है, अंतरिक्ष-समय के साथ प्रकाश की गति से.

क्वांटम यांत्रिकी में भी, वहाँ रहे हैं दो मौलिक स्थिरांक: सी और एच, जहां उत्तरार्द्ध प्लैंक स्थिरांक है । सी एक सीमित गति के लिए सभी कणों, जिस दर पर स्थानांतरित करने के लिए है सभी massless कणों, और अधिकतम दर पर फैल सकता है, जो किसी भी बातचीत । प्लैंक ' s निरंतर था अविश्वसनीय रूप से महत्वपूर्ण है, के रूप में quantized हैं (गणना) क्वांटम ऊर्जा का स्तर, के बीच बातचीत कणों और सभी संभव परिणामों की घटना है । एक इलेक्ट्रॉन के चारों ओर घूर्णन एक प्रोटॉन हो सकता है की किसी भी संख्या में ऊर्जा का स्तर है, लेकिन वे सभी में दिखाई देते हैं असतत कदम है, और आकार के इन चरणों के द्वारा निर्धारित किया जाता है एच.

गठबंधन इन तीन स्थिरांक: जी, सी और एच, और करने में सक्षम हो जाएगा उपयोग के लिए अलग अलग संयोजनों के पैमाने पर, लंबाई, द्रव्यमान और समय. वे कर रहे हैं जाना जाता है क्रमशः के रूप में प्लैंक लंबाई, प्लैंक पैमाने पर और प्लैंक समय है । (यह संभव है का निर्माण करने के लिए अन्य मात्रा में है, उदाहरण के लिए, प्लैंक ऊर्जा, प्लैंक तापमान, और इतने पर). यह सब, सामान्य रूप में, पैमाने की लंबाई, द्रव्यमान और समय है, जो के अभाव में किसी भी अन्य जानकारी — महत्वपूर्ण हो जाएगा क्वांटम प्रभाव है । वहाँ रहे हैं अच्छे कारणों के लिए विश्वास है कि यह मामला है, और काफी आसान करने के लिए समझ में क्यों है.

कल्पना कीजिए कि आप एक कण के साथ एक निश्चित द्रव्यमान है । आप सवाल पूछते हैं: "अगर मेरे कण था एक बड़े पैमाने में छोटे रूप में एक मात्रा में यह हटना करने के लिए एक ब्लैक होल हो?". आप कर सकते हैं अभी भी पूछो: "अगर मैं था एक ब्लैक होल के एक निश्चित आकार, कितना समय एक कण की गति से आगे बढ़ प्रकाश को कवर किया जाएगा की दूरी के बराबर करने के लिए इस का आकार है?". प्लैंक बड़े पैमाने पर, प्लैंक लंबाई और प्लैंक समय बिल्कुल अनुरूप करने के लिए इन मूल्यों: ब्लैक होल प्लैंक बड़े पैमाने पर है प्लैंक लंबाई और intersect में प्रकाश की गति प्लैंक समय है.

लेकिन प्लैंक बड़े पैमाने पर है बहुत, बहुत अधिक बड़े पैमाने पर की तुलना में किसी भी कणों को हम कभी बनाया; उस में है की 10¹⁹ गुना भारी है की तुलना में एक प्रोटॉन! एक प्लैंक लंबाई, में एक ही रास्ते में 10¹⁴ बार की तुलना में छोटे किसी भी दूरी है कि हम कभी भी परीक्षण किया है, और प्लैंक समय, 10²⁵ बार की तुलना में छोटे किसी भी सीधे मापा जाता है । इन तराजू नहीं किया गया है सीधे हमारे लिए उपलब्ध हैं, लेकिन वे कर रहे हैं महत्वपूर्ण के लिए एक और कारण है: प्लैंक ऊर्जा (जो आप प्राप्त कर सकते हैं रखकर प्लैंक में बड़े पैमाने पर ई = एमसी²) है, जिस पर बड़े पैमाने क्वांटम गुरुत्वाकर्षण प्रभाव प्राप्त करने के लिए शुरू महत्व और महत्व है ।

इसका मतलब यह है कि अगर ऊर्जा के इस तरह के परिमाण या लौकिक तराजू की तुलना में कम प्लैंक समय या लंबाई तराजू की तुलना में कम प्लैंक लंबाई — हमारे वर्तमान भौतिक विज्ञान के नियमों का उल्लंघन होगा. खेल में आने के प्रभाव क्वांटम गुरुत्वाकर्षण, और भविष्यवाणियों के सामान्य सापेक्षता संघर्ष किया जा करने के लिए विश्वसनीय है । अंतरिक्ष की वक्रता हो जाता है बहुत बड़ी है, और इसलिए "पृष्ठभूमि" जो हम उपयोग की गणना करने के लिए क्वांटम इकाइयों, भी रहता किया जा करने के लिए विश्वसनीय है । अनिश्चितता के ऊर्जा और समय का मतलब है कि अनिश्चितताओं कर रहे हैं उच्च मूल्यों है कि हम जानते हैं कि कैसे की गणना करने के लिए है । संक्षेप में, परिचित करने के लिए हमें भौतिकी में अब काम कर रहा है.

के लिए हमारे ब्रह्मांड एक समस्या नहीं है । इन ऊर्जा तराजू में 10¹⁵ अधिक बार उन लोगों की तुलना में जो कर सकते हैं तक पहुँचने बड़े hadron कोलाइडर, और 100 से 000 000 गुना अधिक की तुलना में सबसे ऊर्जावान कण पैदा करता है कि ब्रह्मांड ही (ब्रह्मांडीय किरणों उच्च ऊर्जा), और यहां तक कि 10 से 000 गुना अधिक की तुलना द्वारा हासिल की ब्रह्मांड के तुरंत बाद । लेकिन अगर हम चाहते थे पता लगाने के लिए इन सीमाओं, वहाँ है एक जगह है जहाँ वे कर सकते हैं हो सकता है महत्वपूर्ण: विलक्षणता स्थित हैं केंद्र में ब्लैक होल के.

इन स्थानों में बड़े पैमाने पर, दूर से अधिक प्लैंक बड़े पैमाने पर, आकार में छोटा है, सैद्धांतिक रूप से कम से प्लैंक लंबाई. यदि ब्रह्मांड में वहाँ एक जगह है जहाँ हम सभी लाइनों में से एक में शामिल प्लैंक शासन, यह बात है । हम कर सकते हैं इसे का उपयोग नहीं है क्योंकि आज यह द्वारा कवर किया जाता है के घटना क्षितिज के एक ब्लैक होल और दुर्गम है । लेकिन अगर हम कर रहे हैं पर्याप्त रोगी और धैर्य की बहुत जरूरत है — ब्रह्मांड हमें दे देंगे कि अवसर है.

आप देखते हैं, छेद समय के साथ, धीरे-धीरे बिखरने. एकीकरण के क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में घुमावदार अंतरिक्ष समय के सामान्य सापेक्षता का मतलब है कि विकिरण की एक छोटी राशि उत्सर्जित होता है में अंतरिक्ष के बाहर घटना क्षितिज है, और ऊर्जा के लिए इस विकिरण से आता है के लिए बड़े पैमाने पर काला छेद है । समय के साथ, बड़े पैमाने पर काला छेद कम हो जाती है, घटना क्षितिज सिकुड़ती, और 10⁶⁷ साल ब्लैक होल सौर जनता पूरी तरह से सुखाया गया है. अगर हम मिल सकता है का उपयोग करने के लिए पूरे विकिरण पत्ते एक ब्लैक होल सहित, अंतिम क्षणों में अपने अस्तित्व के लिए, हम निश्चित रूप से कर सकता है एक साथ इकट्ठा सभी क्वांटम प्रभाव है, जो नहीं कर रहे हैं ने भविष्यवाणी की हमारी सबसे अच्छा सिद्धांत है.

यह आवश्यक नहीं है कि अंतरिक्ष में नहीं बांटा जा सकता यहां तक कि छोटी इकाइयों की तुलना में प्लैंक लंबाई, और है कि समय में नहीं बांटा जा सकता इकाइयों की तुलना में छोटे प्लैंक समय है । हम सिर्फ इतना पता है कि हमारे विवरण ब्रह्मांड के सहित, हमारे भौतिक विज्ञान के नियमों से नहीं जा सकते उन से परे के स्तर की है । अगर अंतरिक्ष की quantized है? चाहे समय लगातार बहती है, सच में? और हम क्या कर रहे हैं के साथ करने के लिए तथ्य यह है कि सभी ज्ञात मूलभूत कण ब्रह्मांड में है आम जनता की तुलना में बहुत कम प्लैंक? इन सवालों के भौतिक विज्ञान में कोई जवाब नहीं है. प्लैंक पैमाने पर नहीं है, तो मौलिक में सीमित है के रूप में ब्रह्मांड के बारे में हमारी समझ के ब्रह्मांड है. इसलिए हम प्रयोग करने के लिए जारी है । शायद जब हम और अधिक ज्ञान हम प्राप्त होगा सभी सवालों के जवाब. अभी तक.