Fuerza de Planck

Fuerza de Planck

La fuerza de Planck es la unidad de fuerza derivada de la definición de las unidades de Planck básicas para el tiempo, la longitud y la masa. Es igual a la unidad natural de momento dividida entre la unidad natural de tiempo:

F_P = \frac{m_P c}{t_P} = \frac{c^4}{G} = 1.21027 \times 10^{44} \mbox{ N.}

Otras definiciones

La fuerza de Planck también está asociada a la equivalencia de la energía potencial gravitatoria y la energía electromagnética,[1] y en este contexto se puede entender como la fuerza que confina una masa autogravitante a la mitad de su radio de Schwarzschild:

F_P = \frac{G m^2}{r_G^2} ,
r_G = \frac{r_s}{2} = \frac{G m}{c^2}.,

donde G es la constante de gravitación universal, c es la velocidad de la luz en el vacío, m es una masa cualquiera y rG es la mitad del radio de Schwarzschild, rs, de dicha masa.

Como la dimensión de la fuerza es una razón de energía por longitud, la fuerza de Planck se puede calcular como la energía dividida entre la mitad del radio de Schwarzschild.

F_P = \frac{m c^2}{\frac{Gm}{c^2}}=\frac{c^4}{G}.

Como se ha mencionado anteriormente, la fuerza de Planck está íntimamente asociada con la masa de Planck. Esta asociación única también se manifiesta cuando la fuerza se calcula como cualquier energía dividida entre la longitud de onda de Compton reducida por 2π de esa misma energía:

F = \frac{m c^2}{\frac{\hbar}{m c}} = \frac{m^2 c^3}{\hbar}.

Aquí la fuerza es diferente para cada masa (por ejemplo, para el electrón, al fuerza es responsable del efecto Schwinger.[2] Es igual a la fuerza de Planck únicamente para la masa de Planck (aproximadamente 2.18 × 10-8 kg). Esto se deduce del hecho de que la longitud de Planck es una longitud de onda de Compton reducida igual a la mitad del radio de Schwarzschild de la masa de Planck:

\frac{\hbar}{m_P c} = \frac{G m_P}{c^2}

que a su vez se deduce de otra relación fundamental:

c \hbar = G m_P^2.

Relatividad general

La fuerza de Planck tiene utilidad en trabajos científicos como la razón entre la energía electromagnética y la longitud gravitacional. Por ejemplo, se presenta en las ecuaciones de campo de Einstein que describen las propiedades de un campo gravitatorio que envuelve una masa dada:

G_{\mu\nu}=8\pi\frac{G}{c^4} T_{\mu\nu}

donde Gμν es el tensor de Einstein y Tμν es el tensor energía-momento.

Referencias

  1. ↑ [1]
  2. ↑ Véase la página 3 de [2].

Wikimedia foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужен реферат?

Mira otros diccionarios:

  • Unidades de Planck — Las unidades de Planck o unidades naturales son un sistema de unidades propuesto por primera vez en 1899 por Max Planck. El sistema mide varias de las magnitudes fundamentales del universo: tiempo, longitud, masa, carga eléctrica y temperatura.… …   Wikipedia Español

  • Intensidad eléctrica de Planck — 1 conductores Fp Fuerza de Planck Lp Longitud de Planck Ip Intensidad de Planck La intensidad de Planck es la unidad de intensidad eléctrica, denotada por Ip, en el sistema de unidades naturales conocido como las unidades de Planck. Se define… …   Wikipedia Español

  • Historia del electromagnetismo — La Historia del electromagnetismo, que es el conocimiento y el uso registrado de las fuerzas electromagnéticas, data de hace más de dos mil años. En la antigüedad ya estaban familiarizados con los efectos de la electricidad atmosférica, en… …   Wikipedia Español

  • Teoría de supercuerdas — Representación visual de una variedad de Calabi Yau. Se postula que las dimensiones extras de la teoría de supercuerdas tienen esta forma. La teoría de supercuerdas es un esquema teórico para explicar todas las partículas y fuerzas fundamentales… …   Wikipedia Español

  • Unidades atómicas — Las Unidades Atómicas (au) forman un sistema de unidades conveniente para la física atómica, electromagnetismo, mecánica y electrodinámica cuánticas, especialmente cuando nos interesamos en las propiedades de los electrones. Hay dos tipos… …   Wikipedia Español

  • Relatividad general — Algunas partes de este artículo pueden resultar complicadas, en ese caso se recomienda Introducción a la relatividad general Representación artística de la explosión de la supernova SN 2006gy, situada a 238 millones de años luz. De ser válido el… …   Wikipedia Español

  • Historia de la electricidad — Un fragmento de ámbar como el que pudo utilizar Tales de Mileto en su experimentación del efecto triboeléctrico. El nombre en griego de est …   Wikipedia Español

  • Historia de la mecánica cuántica — El modelo cuántico del átomo de Niels Bohr desarrollado en 1913, el cual incorporó una explicación a la fórmula de Johannes Rydberg de 1888; la hipótesis cuántica de Max Planck de 1900, esto es, que los radiadores de energía atómica tienen… …   Wikipedia Español

  • Energía oscura — Según estimaciones, resumidas en este gráfico de la NASA, alrededor del 70% del contenido energético del Universo consiste en energía oscura, cuya presencia se infiere en su efecto sobre la expansión del Universo pero sobre cuya naturaleza última …   Wikipedia Español

  • Constante de Rydberg — La Constante de Rydberg, llamada así por el físico Johannes Rydberg, es una constante física que aparece en la Fórmula de Rydberg. Fue descubierta cuando se midió el espectro del hidrógeno, y construida sobre resultados de Anders Jonas Ångström y …   Wikipedia Español

Compartir el artículo y extractos

Link directo
… Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”