Was ist die kleinste Sache im Universum?

Die Antwort auf die anhaltende Frage der kleinsten Sache im Universum hat zusammen mit der Menschheit entwickelt. Die Leute dachten einmal Sandkörner waren die Bausteine dessen, was wir um uns herum sehen. Dann wurde das Atom entdeckt, und man dachte unteilbar ist, bis es aufgeteilt wurde, um Protonen, Neutronen und Elektronen im Inneren zu enthüllen. Diese schien auch wie Elementarteilchen, bevor Wissenschaftler entdeckten, dass Protonen und Neutronen aus drei Quarks bestehen.

"Diesmal haben wir in der Lage zu sehen gewesen einen Beweis überhaupt, dass es etwas im Inneren Quarks," sagte Andy Parker Physiker. "Haben wir die grundlegendste Ebene der Materie erreicht?"

Und selbst wenn Quarks und Elektronen unteilbar sind, Parker sagte, Wissenschaftler wissen nicht, wenn sie die kleinste Bits der Materie vorhanden sind oder wenn das Universum Objekte enthält, die noch mehr Minuten sind. [Grafik: kleinsten Teilchen der Natur]

Parker, Professor für Hochenergie-Physik an der Universität Cambridge Englands vor kurzem veranstaltete ein TV-special auf der britischen BBC Two Kanal namens "Horizont: wie klein ist das Universum?"

Strings oder Punkte?

In Experimenten scheinen teensy, winzige Teilchen wie Elektronen und Quarks, wie einzelne Punkte der Materie mit keine räumliche Verteilung zu handeln. Aber punktförmige Objekte erschweren die Gesetze der Physik. Weil Sie unendlich nah an einen Punkt gelangen, die auf sie einwirkenden Kräfte können unendlich groß werden, und Wissenschaftler hasse Unendlichkeiten.

Eine Idee genannt Superstring-Theorie könnte dieses Problem lösen. Die Theorie postuliert, dass alle Partikel, punktförmig, anstatt, dass tatsächlich wenig Schnur schlingen. Nichts kann unendlich nah an einer Schleife der Zeichenkette, bekommen, weil es immer etwas näher zur einerseits als ein anderer sein wird. Dieses "Schlupfloch" erscheint, einige dieser Probleme von Unendlichkeiten, so dass die Idee attraktiv, Physiker zu lösen. Noch haben die Wissenschaftler noch keine experimentellen Beweise, dass die String-Theorie korrekt ist.

Eine andere Möglichkeit zur Lösung des Problems Punkt ist zu sagen, dass der Raum selbst ist nicht kontinuierlich und geschmeidig, aber tatsächlich besteht aus diskreten Pixel oder Körner, manchmal auch als Raum-Zeit-Schaum. Zwei Teilchen wäre in diesem Fall nicht in der Lage, unendlich nahe beieinander zu kommen, weil sie immer durch die minimale Größe eines Reiskorns Raum getrennt werden müssten.

Eine Singularität

Ein weiterer Anwärter auf den Titel der kleinsten Sache im Universum ist die Singularität im Zentrum eines schwarzen Lochs. Schwarze Löcher entstehen, wenn Materie in einem kleinen genügend Raum, die Schwerkraft übernimmt kondensiert, wodurch die Frage nach innen und nach innen ziehen letztlich zu einem einzigen Punkt unendlicher Dichte kondensiert. Zumindest nach den aktuellen Gesetzen der Physik.

Aber die meisten Experten glaube nicht, dass schwarze Löcher wirklich unendlich dichten. Sie denken, dieser Unendlichkeit ist das Produkt eines inhärenten Konflikts zwischen zwei amtierende Theorien – allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik – und, dass wenn eine Theorie der Quantengravitation formuliert werden kann, die wahre Natur von schwarzen Löchern enthüllt werden wird.

"Meine Vermutung ist, dass [schwarzes Loch Singularitäten] sehr viel kleiner als ein Quark sind, aber ich glaube nicht, sie sind von unendlicher Dichte" Parker sagte LiveScience. "Wahrscheinlich sind sie vielleicht eine Million Millionen Mal oder sogar noch mehr kleiner als die Abstände, die wir bisher gesehen haben."

Singularitäten ungefähr die Größe der Superstrings, machen würde wenn sie vorhanden sind.

Die Planck-Länge

Superstrings, Singularitäten und sogar Getreide des Universums konnten alle erweisen sich etwa so groß wie die "Planck-Länge." [Winzige Größe: atemberaubende Fotos von sehr kleinen]

Eine Planck-Länge beträgt 1,6 x 10 ^-35 Meter (die Zahl 16 34 Nullen und ein Komma vorangestellt) — eine unfassbar kleinen Maßstab, die in verschiedenen Bereichen der Physik verwickelt ist.

Die Planck-Länge ist für jedes Instrument zur Messung von Abstand zu klein, aber darüber hinaus, wird es gedacht, um die theoretische Grenze der kürzeste messbare Länge darstellen. Nach der Unschärferelation sollte kein Instrument überhaupt alles, was kleiner, messen zu können weil in diesem Bereich das Universum probabilistische und unbestimmt ist.

Diese Skala ist auch gedacht, um die Strukturierung Linie zwischen allgemeinen Relativitätstheorie und der Quantenmechanik werden.

"Es entspricht der Distanz, wo das Gravitationsfeld so stark ist, dass sie beginnen kann, Dinge wie schwarze Löcher aus der Energie des Feldes, machen", sagte Parker. "Bei der Planck übernimmt Länge erwarten wir Quantengravitation."

Vielleicht sind alle Kleinigkeiten das Universum ungefähr die Größe der Planck-Länge.

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