微小的內在時間波動可能會限制最終的時鐘精度：研究
基礎問題研究所 (FQxI) 的物理學家進行的一項研究發現，時間表現出微小的內在不確定性，這限制了時鐘精度。物理學家補充說，這些不確定性不會影響你手腕上的手錶，甚至不會影響迄今為止建造的最精確的原子鐘。物理學家長期以來一直在尋找一種能夠解釋量子力學和引力的統一理論。這兩種理論的運作範圍截然不同。量子力學在亞原子粒子的微觀領域，而愛因斯坦的廣義相對論則在恆星、星系甚至宇宙的宏觀領域。然而，這兩種理論對時間的看法截然不同。在廣義相對論中，時間和空間可以被有質量的物體彎曲，而在量子領域，時間是外部的，不受量子系統的影響。此外，量子力學充滿了悖論和矛盾，粒子可以同時存在於多個位置和配置中，這與我們的宏觀世界不同，在宏觀世界中，所有事物一次只能佔據一個位置。量子坍縮模型 物理學家求助於量子坍縮模型來解釋量子與現實世界之間的衝突。在量子領域，疊加態在數學上由波函數描述。然而，根據物理學家的說法，當試圖測量或觀察它們時，波函數會塌縮成一種可以測量的確定狀態。物理學家還一直在探索量子模型，其中波函數自發坍縮，即使它們沒有被測量或觀察。這樣的量子模型做出了具體的、可測試的預測。 FQxI 的成員也是世界上一些著名核物理設施的著名教員，他們合作深入研究了不同的量子塌縮模型。 Diósi-Penrose 模型就是這樣的模型之一，該模型表明引力與波函數塌縮有關。在最近發表的一篇論文中，研究人員在第二個此類模型（稱為連續自發局域化）和引力時空漲落之間建立了定量聯繫。研究發現了什麼？ “我們所做的是認真對待塌陷模型可能與重力有關的想法，”博士尼古拉博爾托洛蒂說。意大利羅馬恩里科費米博物館和研究中心（CREF）的學生領導了這項研究。 “然後我們問了一個非常具體的問題：這對時間本身意味著什麼？”研究表明，如果量子塌縮模型是正確的，那麼時間必定表現出微小的內在不確定性。這意味著時鐘精度有根本的限制，無論它們有多小。博爾托洛蒂補充道：“一旦計算完畢，答案就很明確，而且令人驚訝地放心。”然而，研究人員向我們保證，這種不確定性甚至不會影響原子鐘的精度。 FQxI 成員、意大利弗拉斯卡蒂國家核物理研究所 (INFN-LNF) 弗拉斯卡蒂國家實驗室研究主任 Catalina Curceanu 表示：“這種不確定性比我們目前可以測量的任何東西都要低很多數量級，因此它對日常計時沒有實際影響。”研究表明，量子物理學可能是一個更大、更基礎的物理學理論的一部分，並且場、引力和時間之間可能存在我們尚未探索的聯繫。
已发布: 2026-01-21 10:44:00
