Kvantemekanikk Hjelper Fysikere Med å Undersøke Tidsstrukturen Og Filosofi - Alternativ Visning

Kvantemekanikk Hjelper Fysikere Med å Undersøke Tidsstrukturen Og Filosofi - Alternativ Visning
Kvantemekanikk Hjelper Fysikere Med å Undersøke Tidsstrukturen Og Filosofi - Alternativ Visning

Video: Kvantemekanikk Hjelper Fysikere Med å Undersøke Tidsstrukturen Og Filosofi - Alternativ Visning

Video: Kvantemekanikk Hjelper Fysikere Med å Undersøke Tidsstrukturen Og Filosofi - Alternativ Visning
Video: Bjørn H. Samset: «Hva er kvantefysikk?», foredrag ved Kritisk masse, Chateau Neuf 2010 2024, September
Anonim

Selv om tiden i teorien kan deles i uendelig små intervaller, er det minste fysisk meningsfylte tidsintervallet Planck-tid, som er omtrent lik 10-43 sekunder. Denne endelige grensen betyr at de to hendelsene ikke kan skilles med en tid som er mindre enn dette intervallet. Men nå, i et nytt arbeid, har fysikere kommet til at det korteste fysisk meningsfylte tidsintervallet faktisk kan være flere størrelsesordener lenger enn Plancks tid. I tillegg har fysikere vist at eksistensen av en slik minimal tid endrer de grunnleggende ligningene for kvantemekanikk, og siden kvantemekanikk beskriver alle fysiske systemer i minste skala, endrer den også beskrivelsen av alle kvantemekaniske systemer.

Forskerne Mir Faisal fra University of Waterloo og University of Lethbridge i Canada, Mohammed Khalil fra University of Alexandria i Egypt, og Sauria Das fra University of Lethbridge har publisert en artikkel med tittelen "Time Crystals from Minimal Time Uncer visshet" i det europeiske tidsskriftet Physical Journal C.

"Det kan være at minimumsskalaen i universet faktisk er mye lengre enn Plancks tid, og dette kan verifiseres eksperimentelt," sa Faisal til Phys.org.

Plancks tid er så kort at intet eksperiment noensinne har vært nær nok til å teste den direkte - de mest nøyaktige testene har tilgang til et tidsintervall i størrelsesorden 10-17 sekunder.

Likevel er det sterk teoretisk støtte for eksistensen av Plancks tid i forskjellige tilnærminger til kvantetyngdekraft, for eksempel strengteori, loopkvantityvitet og perturbativ kvantetyngdekraft. Nesten alle disse tilnærmingene antar at det er umulig å måle lengde mindre enn Plancks lengde, og i bred forstand er tiden kortere enn Plancks tid, siden Plancks tid er definert som tiden det tar lys å reise en enhet av Plancks lengde i et vakuum.

Omgitt av de siste teoretiske studiene, så forskerne på spørsmålet om tidsstrukturen - spesielt berørt det gamle spørsmålet: er tiden diskret eller kontinuerlig?

"I vårt arbeid antok vi at tiden er diskret i naturen, og foreslo også måter å eksperimentelt teste denne forutsetningen," sier Faisal.

En mulig test innebærer å måle frekvensen av spontan utslipp av et hydrogenatom. Den forbedrede kvantemekaniske ligningen forutsier en litt annen hastighet for spontan utslipp enn den konvensjonelle ligningen forutsagt, innenfor et område av usikkerhet. De foreslåtte effektene kan også observeres i forfallshastigheten for partikler og ustabile kjerner.

Salgsfremmende video:

Basert på deres teoretiske analyse av spontan hydrogenutslipp, anslår forskere at minimumsintervallet bør være flere størrelsesordener lengre enn Plancks tid, men ikke mer enn en viss verdi fastsatt av tidligere eksperimenter. Ytterligere eksperimenter kan senke denne grensen for minimumstiden eller bestemme dens eksakte verdi.

Forskere spekulerer også i at de foreslåtte endringene i kvantemekanikkens grunnleggende ligninger kan endre selve definisjonen av tid. De forklarer at tidsstrukturen kan sees på som krystallinsk, bestående av diskrete, regelmessig gjentatte segmenter.

På et mer filosofisk nivå betyr det diskrete tidsargumentet at vår oppfatning av tiden som noe som stadig flyter bare er en illusjon.

"Det fysiske universet er virkelig som et bilde i en film, med en serie stillbilder som skaper illusjonen av bevegelige bilder," sier Faisal. "Så hvis vi tar dette synspunktet på alvor, vil vår bevisste oppfatning av fysisk virkelighet, basert på kontinuerlig bevegelse, bli en illusjon produsert av den diskrete matematiske strukturen som ligger til grunn for tiden."

"Dette forslaget gjør fysisk virkelighet platonisk," sier han og peker på Platons argument om at ekte virkelighet eksisterer uavhengig av sansene våre. "I motsetning til andre teorier om platonisk idealisme, kan forslaget vårt testes eksperimentelt og kan tilskrives ikke bare filosofi."

Anbefalt: