Apa itu Skala Planck?

Dalam fisika, skala Planck mengacu pada skala energi yang sangat besar (1.22 x 1019 GeV) atau skala ukuran yang sangat kecil (1.616 x 10-35 meter) di mana efek kuantum gravitasi menjadi penting dalam menggambarkan interaksi partikel. Pada skala ukuran Planck, ketidakpastian kuantum begitu kuat sehingga konsep seperti lokalitas dan kausalitas menjadi kurang bermakna. Fisikawan saat ini sangat tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang skala Planck, karena teori gravitasi kuantum adalah sesuatu yang tidak kita miliki saat ini. Jika seorang fisikawan mampu mengemukakan teori gravitasi kuantum yang sesuai dengan eksperimen, itu akan secara praktis menjamin mereka mendapatkan Hadiah Nobel.

Ini adalah fakta mendasar dari fisika cahaya bahwa, semakin banyak energi yang dibawa oleh foton (partikel cahaya), semakin kecil panjang gelombang yang dimilikinya. Misalnya, cahaya tampak memiliki panjang gelombang sekitar beberapa ratus nanometer, sedangkan sinar gamma yang jauh lebih energik memiliki panjang gelombang seukuran inti atom. Energi Planck dan panjang Planck terkait karena sebuah foton harus memiliki nilai energi skala Planck agar memiliki panjang gelombang sekecil panjang Planck.

Untuk membuat segalanya menjadi lebih rumit, bahkan jika kita dapat membuat foton energik ini, kita tidak dapat menggunakannya untuk mengukur sesuatu secara tepat pada skala Planck – akan sangat energik sehingga foton akan runtuh ke dalam lubang hitam sebelum mengembalikan informasi apapun . Jadi, banyak fisikawan percaya bahwa skala Planck mewakili semacam batasan mendasar tentang seberapa kecil jarak yang dapat kita selidiki. Panjang Planck mungkin merupakan skala ukuran terkecil yang bermakna secara fisik, dalam hal ini alam semesta dapat dianggap sebagai permadani “piksel” – masing-masing berdiameter panjang Planck.

Skala energi Planck hampir tak terbayangkan besar, sedangkan skala ukuran Planck hampir tak terbayangkan kecil. Energi Planck sekitar satu triliun kali lebih besar daripada energi yang dapat dicapai dalam akselerator partikel terbaik kami, yang digunakan untuk membuat dan mengamati partikel subatomik eksotis. Sebuah akselerator partikel yang cukup kuat untuk menyelidiki skala Planck secara langsung harus memiliki ukuran keliling yang serupa dengan orbit Mars, yang dibangun dari bahan sebanyak Bulan kita.

Karena akselerator partikel seperti itu tidak mungkin dibangun di masa mendatang, fisikawan mencari metode lain untuk menyelidiki skala Planck. Salah satunya adalah mencari “dawai kosmik” raksasa yang mungkin telah tercipta ketika alam semesta secara keseluruhan begitu panas dan kecil sehingga memiliki energi tingkat Planck. Ini akan terjadi dalam sepertriliun pertama detik setelah Big Bang.