science >> Wetenschap >  >> Fysica

Theoretici berekenen bovengrens voor mogelijke kwantisering van tijd

Krediet:Pixabay/CC0 publiek domein

Een drietal theoretische natuurkundigen van de Pennsylvania State University heeft de bovengrens berekend voor de mogelijke kwantisering van tijd - ze suggereren 10 −33 seconden als de bovengrens voor de periode van een universele oscillator. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , Garrett Wendel, Luis Martínez en Martin Bojowald schetsen hun theorie en suggereren een mogelijke manier om het te bewijzen.

Voor vele jaren, theoretische natuurkundigen hebben geprobeerd een groot probleem te verklaren:de algemene relativiteitstheorie suggereert dat tijd een continue grootheid is, een die langzamer of sneller kan bewegen, afhankelijk van de acceleratie- en zwaartekrachtomstandigheden. Maar kwantummechanica-theorieën suggereren dat de tijd in een gestaag tempo wegtikt, zoals de frames van een film die worden afgespeeld. In dit scenario, tijd moet universeel zijn. Om beide theorieën juist te laten zijn, deze tegenstrijdigheid moet op een rationele manier worden verklaard.

Sommige theoretici hebben gesuggereerd dat een mogelijke verklaring voor de schijnbare discrepantie is dat tijd kan worden gekwantiseerd als ruimtetijd, vergelijkbaar met theorieën die kwantumzwaartekracht beschrijven. In een dergelijk scenario, ruimtetijd wordt niet beschreven als continu, maar is in plaats daarvan verdeeld in kleinere eenheden, die noodzakelijkerwijs zou moeten overeenkomen met de Planck-lengte. Dit is , natuurlijk, veel te klein om waarneembaar te zijn. De theorie zou ook vereisen dat dergelijke discrete tijdpakketten elk zouden verlopen. Dit scenario suggereert dat er een universele klok zou moeten zijn die in een zeer kleine tijdseenheid tikt. En in dit scenario, universele tijd zou in het hele universum bestaan ​​en ook interageren met materie. Het roept ook de vraag op hoe snel zo'n klok tikt.

In deze nieuwe poging de theoretici hebben een theorie ontwikkeld om de bovengrens van een dergelijke toename te beschrijven. In hun model ze suggereren dat een universele klok een kwantumoscillator zou zijn die regelmatig tussen twee toestanden schakelt. Om het tempo te berekenen, ze zagen het als gekoppeld aan een langzamere oscillator vergelijkbaar met een atoomklok. In hun model ze stelden zich voor dat de netto-energie van de twee oscillatoren altijd hetzelfde was. In dit scenario, de twee oscillaties zouden in de loop van de tijd moeten desynchroniseren. En de theoretici gebruikten die afwijking als een manier om de bovengrens voor de tik van de universele klok te berekenen. Ze suggereren zelfs dat ondanks het onvermogen om zo'n korte teek te meten, het zou mogelijk moeten zijn om hun theorie te verifiëren door in plaats daarvan te proberen de desynchronisatie van de twee oscillaties te meten.

© 2020 Wetenschap X Netwerk