En trio av teoretiska fysiker vid Pennsylvania State University har beräknat den övre gränsen för möjlig kvantisering av tid – de föreslår 10 ⁻³³ sekunder som den övre gränsen för perioden för en universaloscillator. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , Garrett Wendel, Luis Martínez och Martin Bojowald beskriver sin teori och föreslår ett möjligt sätt att bevisa den.

Under många år, teoretiska fysiker har försökt förklara ett stort problem - den allmänna relativitetsteorin antyder att tid är en kontinuerlig storhet, en som kan röra sig långsammare eller snabbare beroende på accelerations- och gravitationsförhållanden. Men kvantmekaniska teorier tyder på att tiden tickar iväg i en stadig takt, som bildrutorna i en film som spelas upp. I detta scenario, tiden måste vara universell. För att båda teorierna ska stämma, denna motsägelse måste förklaras på ett rationellt sätt.

Vissa teoretiker har föreslagit att en möjlig förklaring till den uppenbara diskrepansen är att tid kan kvantifieras som rumtid, liknande teorier som beskriver kvantgravitation. I ett sådant scenario, rymdtid beskrivs inte som kontinuerlig, men är istället uppdelad i mindre enheter, som med nödvändighet måste motsvara Plancks längd. Detta är , självklart, alldeles för liten för att kunna upptäckas. Teorin skulle också kräva att sådana diskreta tidspaket skulle löpa ut. Detta scenario tyder på att det skulle behöva finnas en universell klocka som tickar iväg vid en mycket liten tidsenhet. Och under detta scenario, universell tid skulle existera i hela universum och även interagera med materia. Det väcker också frågan om hur snabbt en sådan klocka skulle ticka.

I denna nya ansträngning, teoretikerna har utvecklat en teori för att beskriva den övre gränsen för ett sådant inkrement. I deras modell, de föreslår att en universell klocka skulle vara en kvantoscillator som regelbundet växlar mellan två tillstånd. För att beräkna dess takt, de föreställde sig att den var kopplad till en långsammare oscillator som liknar en atomklocka. I deras modell, de föreställde sig att nettoenergin för de två oscillatorerna alltid var densamma. I detta scenario, de två svängningarna skulle behöva desynkroniseras med tiden. Och teoretikerna använde den divergensen som ett sätt att beräkna den övre gränsen för den universella klockans tick. De föreslår till och med att trots en oförmåga att mäta en så kort tick, det borde vara möjligt att verifiera deras teori genom att istället försöka mäta desynkroniseringen av de två svängningarna.

© 2020 Science X Network