Tiempo de Planck para niños
El tiempo de Planck o cronón es la unidad de tiempo más pequeña que los científicos creen que se puede medir. Se representa con el símbolo tP. En el estudio del Universo (cosmología), el tiempo de Planck es el momento más temprano en el que las leyes de la física que conocemos podrían usarse para entender cómo era el Universo y cómo evolucionó.
Este tiempo tan diminuto se calcula combinando otras constantes físicas muy importantes. Aquí te mostramos cómo se calcula y los valores de estas constantes:
| Símbolo | Nombre | Valor | Unidad |
|---|---|---|---|
 |
Tiempo de Planck |  5.39106(32)E-44 |
s |
 |
Constante de Planck reducida | 1.054571817E-34 | J s |
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Constante de gravitación universal | 6.674E-11 | N m2 / kg2 |
 |
Velocidad de la luz en el vacío | 299792458 | m / s |
Los números entre paréntesis muestran una pequeña variación en el valor.
Contenido
¿Cómo se descubrió el tiempo de Planck?
Las unidades naturales de Max Planck
La idea de usar "unidades naturales" en física surgió en 1874 con George Johnstone Stoney. Él propuso unidades de longitud, tiempo y masa basadas en propiedades fundamentales de la naturaleza, como la carga eléctrica.
Más tarde, en 1899, el famoso físico Max Planck introdujo lo que hoy conocemos como la constante de Planck. Al final de uno de sus trabajos, propuso un sistema de unidades básicas que llevarían su nombre: las unidades de Planck.
Planck quería que estas unidades fueran universales. Él dijo que deberían ser válidas "para todos los tiempos y para todas las civilizaciones, incluidas las extraterrestres y las no humanas". Esto significa que no dependen de cosas específicas de la Tierra, como el tamaño de un metro o la duración de un segundo, que son medidas creadas por los humanos.
Las unidades de Planck y sus valores
Las unidades de Planck se basan en constantes universales como la constante de gravitación universal (G), la constante de Planck reducida (ħ), y la velocidad de la luz (c). Estas unidades nos dan una forma de medir el largo, el tiempo, la masa y la temperatura de una manera muy fundamental.
Aquí puedes ver los valores de las unidades de Planck más importantes:
| Nombre | Dimensión | Expresión | Valor (SI unidades) |
|---|---|---|---|
| Longitud de Planck | longitud (L) | Error al representar (Falta el ejecutable <code>texvc</code>. Véase math/README para configurarlo.): l_\text{P} = \sqrt{\frac{\hbar G}{c^3}} | 1.616255(18)×10−35 m |
| Masa de Planck | masa (M) | Error al representar (Falta el ejecutable <code>texvc</code>. Véase math/README para configurarlo.): m_\text{P} = \sqrt{\frac{\hbar c}{G}} | 2.176434(24)×10−8 kg |
| Tiempo de Planck | tiempo (T) | Error al representar (Falta el ejecutable <code>texvc</code>. Véase math/README para configurarlo.): t_\text{P} = \sqrt{\frac{\hbar G}{c^5}} | 5.391247(60)×10−44 s |
| Temperatura de Planck | temperatura (Θ) | Error al representar (Falta el ejecutable <code>texvc</code>. Véase math/README para configurarlo.): T_\text{P} = \sqrt{\frac{\hbar c^5}{G k_\text{B}^2}} | 1.416784(16)×1032 K |
¿Qué tan pequeño es el tiempo de Planck?
El tiempo de Planck es increíblemente corto. Es el tiempo que tarda un fotón (una partícula de luz) en viajar una distancia igual a la longitud de Planck. La longitud de Planck es la distancia más pequeña posible, ¡mucho más pequeña que un átomo!
Tradicionalmente, se pensaba que el tiempo de Planck era la unidad de tiempo más pequeña que se podía medir. Esto significaba que no podríamos notar ninguna diferencia entre dos momentos si la separación entre ellos fuera menor que un tiempo de Planck.
Sin embargo, algunas observaciones recientes han puesto esto en duda. Las imágenes tomadas por el telescopio espacial Hubble en 2003, de objetos muy lejanos, eran más nítidas de lo esperado. Si el espacio-tiempo fuera "discontinuo" a la escala de Planck, las imágenes deberían verse borrosas. Esto ha llevado a algunos científicos a pensar que quizás el tiempo de Planck no sea el intervalo más corto del universo.
Para que te hagas una idea, la edad estimada del universo (unos 13.800 millones de años) es aproximadamente 8.1 x 1060 (un 8 seguido de 60 ceros) tiempos de Planck. ¡Es un número gigantesco!
¿Por qué es importante el tiempo de Planck?
La escala de Planck y la gravedad cuántica
Las unidades de Planck son muy importantes porque nos ayudan a entender el universo a escalas muy, muy pequeñas. La "escala de Planck" se refiere a un nivel de energía donde los efectos de la gravedad cuántica se vuelven muy importantes.
A esta escala, las teorías actuales sobre cómo interactúan las partículas subatómicas no funcionan bien. Es como si las reglas que conocemos se "rompieran" porque la gravedad empieza a comportarse de una manera que no entendemos completamente a ese nivel.
Se cree que a la escala de Planck, la fuerza de la gravedad podría ser tan fuerte como las otras fuerzas fundamentales del universo (como la fuerza electromagnética o las fuerzas nucleares). Los científicos piensan que todas estas fuerzas podrían estar unidas en una sola a esa escala, pero aún no saben cómo funciona esa unión.
Por eso, la escala de Planck es un punto clave donde necesitamos nuevas teorías para entender la gravedad. Algunas de las ideas que los físicos están explorando para resolver este misterio incluyen la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles.
Véase también
En inglés: Planck time Facts for Kids
