In fisica, la scala di Planck si riferisce a una scala energetica molto grande (1.22 x 1019 GeV) oa una scala di dimensioni molto piccole (1.616 x 10-35 metri) in cui gli effetti quantistici della gravità diventano importanti nella descrizione delle interazioni tra particelle. Alla scala delle dimensioni di Planck, l’incertezza quantistica è così intensa che concetti come località e causalità diventano meno significativi. I fisici di oggi sono molto interessati a saperne di più sulla scala di Planck, poiché una teoria quantistica della gravità è qualcosa che attualmente ci manca. Se un fisico fosse in grado di elaborare una teoria quantistica della gravità che sia d’accordo con l’esperimento, gli garantirebbe praticamente un premio Nobel.
È un fatto fondamentale della fisica della luce che, più energia trasporta un fotone (particella di luce), minore è la lunghezza d’onda che possiede. Ad esempio, la luce visibile ha una lunghezza d’onda di circa poche centinaia di nanometri, mentre i raggi gamma, molto più energetici, hanno una lunghezza d’onda delle dimensioni di un nucleo atomico. L’energia di Planck e la lunghezza di Planck sono correlate in quanto un fotone dovrebbe avere un valore energetico della scala di Planck per avere una lunghezza d’onda piccola quanto la lunghezza di Planck.
Per rendere le cose ancora più complicate, anche se potessimo creare un fotone così energetico, non potremmo usarlo per misurare con precisione qualcosa alla scala di Planck: sarebbe così energetico che il fotone collasserebbe in un buco nero prima di restituire qualsiasi informazione . Pertanto, molti fisici credono che la scala di Planck rappresenti una sorta di limite fondamentale su quanto piccole siano le distanze che possiamo sondare. La lunghezza di Planck può essere la più piccola scala di dimensioni fisicamente significativa che ci sia, nel qual caso l’universo può essere pensato come un arazzo di “pixel” – ciascuno di una lunghezza di Planck di diametro.
La scala energetica di Planck è quasi inimmaginabilmente grande, mentre la scala dimensionale di Planck è quasi inimmaginabilmente piccola. L’energia di Planck è circa un quintilione di volte più grande delle energie ottenibili nei nostri migliori acceleratori di particelle, che vengono utilizzati per creare e osservare particelle subatomiche esotiche. Un acceleratore di particelle abbastanza potente da sondare direttamente la scala di Planck dovrebbe avere una circonferenza di dimensioni simili all’orbita di Marte, costruita con circa la stessa quantità di materiale della nostra Luna.
Poiché è improbabile che un simile acceleratore di particelle venga costruito nel prossimo futuro, i fisici cercano altri metodi per sondare la scala di Planck. Uno è alla ricerca di gigantesche “stringhe cosmiche” che potrebbero essere state create quando l’universo nel suo insieme era così caldo e piccolo da avere energie del livello di Planck. Ciò sarebbe avvenuto nel primo trilionesimo di secondo dopo il Big Bang.