Débit massique de Planck

Le débit massique de Planck a la dimension d'une masse divisée par une durée (MT^-1). Il s'obtient en fonction des constantes fondamentales par :

${\displaystyle \delta ={\frac {m_{\mathrm {P} }}{t_{\mathrm {P} }}}={\frac {c^{3}}{G}}}$

où :

c est la vitesse de la lumière dans le vide,

G la constante gravitationnelle,

m_P la masse de Planck,

t_P le temps de Planck.

Sa valeur dans le Système international d'unités est de 4,037 256 × 10³⁵ kg/s[1].

Le débit massique fait partie des quatre unités de Planck qui (en unité de Planck réduites) se présentent comme des limites maximum en relativité générale, atteignable uniquement à l'horizon d'un trou noir : la masse linéique de Planck (${\displaystyle c^{2}/4G}$), le débit massique de Planck (${\displaystyle c^{3}/4G}$), la force de Planck (${\displaystyle c^{4}/4G}$) et la puissance de Planck (${\displaystyle c^{5}/4G}$).

Le débit massique de Planck étant la masse de Planck divisée par le temps de Planck, il se relie de diverses manières à la particule de Planck :

• À la température de Planck, c'est le débit de formation de particule de Planck en un point donné de l'espace, du fait des fluctuations quantiques.
• C'est le taux d'évaporation de cette particule au moment où elle disparaît, transformant sa masse de Planck en son équivalent d'énergie de Planck, réalisant l'évènement le plus lumineux possible avec la luminosité de Planck.

Dans l'hypothèse des grands nombres de Dirac, on observe que la description de l'univers en unités de Planck fait apparaître de manière récurrente des facteurs de l'ordre de 10⁶⁰ (un décillion). La coïncidence la plus suggestive est que le rapport de la masse de l'univers (M_u ~ 10⁶⁰ m_P) sur son âge (T_u = 8,08 × 10⁶⁰ t_P) est de l'ordre de l'unité, c'est-à-dire que la vitesse moyenne de création de matière pour l'univers est du même ordre que le débit massique de Planck. Si par ailleurs ce débit massique est une limite physique, cela signifie que ce débit représente une création permanente de matière sur l'ensemble de l'univers observable.

• Rayon de Schwarzschild
• Trou noir