Para entender mucho mejor el mundo que nos rodea usamos unidades y medidas que nos son muy familiares. Por ejemplo, el año es el tiempo que tarda nuestro planeta en dar una vuelta completa alrededor del Sol. Lo mismo pasa con el día, que es una vuelta completa de la Tierra sobre si misma. A este respecto, nuestras unidades no son universales (y ni falta que hace) y seguramente el "año" o "día" de una posible civilización extraterrestre muy lejana sea muy distinto a nuestros conceptos.
Precisamente, de esto se percató el científico alemán Max Planck: nuestras unidades de medida no guardan relación alguna a escala universal. De ahí que uno de los esfuerzos más destacables de Planck fuese encontrar unidades de tiempo, distancia, masa y temperaturas no vinculadas con fenómenos locales o terrestres.
La base de las nuevas medidas deberían proceder de principios universales. Principalmente, a día de hoy conocemos tres:
- Gravedad universal | Constante G. Se trata de la fuerza de atracción descubierta por Newton.
- Velocidad de la luz | c. Es la base de la teoría de la relatividad de Einstein.
- Constante de Planck | h. Base de la teoría de la Física Cuántica y que precisamente define Max Planck. Se trata de la relación entre la frecuencia de una onda luminosa con la energía del fotón que ésta transporta. Está presente en la estructura de los átomos, las moléculas y sus interacciones con la radiación.
Con estos tres principios construimos las nuevas unidades físicas fundamentales de la naturaleza. En esta entrada simplemente nos centraremos en los números y no tanto en su origen.
- Unidad de tiempo | Tiempo de Planck. Equivale a 10-43 segundos. Es base al resto de unidades fundamentales.
- Unidad de medida | Longitud de Planck. Distancia que recorre la luz durante una unidad de tiempo de Planck. Equivale a 10-33 centímetros (significativamente menor que el radio de un protón).
- Unidad de masa | Masa de Planck. Equivale a 40 microgramos (lo que pesa un pequeño grano de arena).
- Unidad de temperatura | Temperatura de Planck. Equivale a 1032 grados. Es significativamente más elevada que la estrella más caliente del Cosmos.
Por supuesto, en el día a día no tiene sentido hablar en unidades de medida de Planck porque, o bien son muy pequeñas, o bien son muy grandes. De hecho, todavía tampoco sabemos si estas medidas pueden aplicarse a la física cuántica. Tal y como se pregunta Reeves (2022) ¿los conceptos mismos de tiempo, espacio y energía tienen sentido más allá de estos valores límite? y lo más importante ¿son útiles para describir la realidad más pequeña? En realidad, a día de hoy, la Física contemporánea es incapaz de describir si la temperatura de Planck tiene sentido en un nivel cuántico.
Fuente bibliográfica
- Reeves, H., (2022). Crónicas de los átomos y de las galaxias. Alianza editorial.
Jacob Sierra Díaz y Sigma
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