|
Время может находиться сразу в двух состояниях
|
|
|
|
Квантовая механика известна в популярной культуре прежде всего своими странностями. В то время как в классической физике объекты имеют определенное положение и состояние в любой момент времени, когда вы попадаете в мир элементарных частиц, это уже не так. Одним из основных принципов квантовой странности является принцип суперпозиции, согласно которому частица может существовать в нескольких состояниях одновременно, например, находиться в нескольких местах одновременно. Диапазон возможных состояний (каждое из которых имеет вычисляемую вероятность) представлен математической единицей, известной как волновая функция. Однако, как только измерение произведено, волновая функция сворачивается в единый результат.
|
|
|
|
Однако фундаментальная причина этого коллапса волновой функции неизвестна. Некоторые ученые, в том числе те, кто поддерживает модель Гирарди–Римини–Вебера (GRW), модель непрерывной спонтанной локализации (CSL) и модель Диози–Пенроуза (DP), считают, что на самом деле это объективный физический коллапс. Последняя из этих моделей, представленная в конце 1980-х годов лауреатами Нобелевской премии по физике Роджером Пенроузом и Лайошем Диоши из Университета Этвеша Лоранда в Будапеште, основана на гравитации для объяснения физического коллапса волновой функции.
|
|
|
|
Теперь, в новом исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Research, ученые проанализировали эти теории и выяснили, как они повлияют на измерение времени. Они обнаружили, что если эти модели коллапса точны, то само время не является точным — другими словами, существует фундаментальное ограничение на то, насколько точными могут быть часы. Согласно исследованию, это связано с тем фактом, что колебания гравитационного поля “вызывают внутреннюю неопределенность в течении времени”.
|
|
|
|
|
|
|
“Мы серьезно отнеслись к идее о том, что модели коллапса могут быть связаны с гравитацией”, - заявила Никола Бортолотти, аспирант Музея и исследовательского центра Энрико Ферми (CREF) и ведущий автор исследования, в заявлении для прессы. “И тогда мы задали очень конкретный вопрос: что это означает для самого времени?”
|
|
|
|
Эти неопределенности не влияют на нашу повседневную жизнь. На самом деле, даже самые сверхточные атомные часы, которые могут измерять время с точностью до 19-го знака после запятой, даже близко не подвержены влиянию этих колебаний. Но результаты показывают, что существует теоретический предел, при котором само время становится нечетким.
|
|
|
|
“Наша работа показывает, что даже радикальные идеи о квантовой механике могут быть проверены с помощью точных физических измерений, и что, к счастью, хронометраж остается одним из самых стабильных столпов современной физики”, - сказала Каталина Курсану, соавтор исследования.
|
|
|
|
Конечно, все еще существует неопределенность относительно того, вызван ли коллапс волновой функции гравитацией в первую очередь, но это далеко не единственная странная причуда, связанная со временем, которая возникает при изучении квантовой механики. Например, в исследовании, опубликованном в прошлом месяце, рассматривалась идея “парадокса квантовых близнецов”, в котором само время также может подвергаться суперпозиции, в результате чего его течение может быть как быстрым, так и медленным. Надеемся, что однажды ученые смогут наблюдать эти эффекты с помощью сверхточных атомных часов, которые приводятся в “сжатое состояние”, что приводит к новому поведению времени в квантовом мире.
|
|
|
|
Квантовые странности становятся все более странными.
|
|
|
|
Источник
|
