物理学では、時間が連続しているのか、それとも小さな時間単位があるのかについて、長年にわたって議論が行われてきました。研究者たちは、時計が宇宙のどこでも同じように時を刻むかどうかを証明したいと考えています。現在、科学者たちはこれらの時間単位を計算することに苦労しています。この値は原子時計では測定できませんでした。しかし、この種の時間測定はどうやって証明できるのでしょうか?
宇宙と時間: 時計はどのように動いているのでしょうか?
有名な物理学者アルバート・アインシュタインは、時間が連続量であることを証明しました。重力と加速度に応じて、通過が速くなったり遅くなったりすることがあります。これは一般相対性理論が言っていることであり、原子時計もこの事実を証明しています。ただし、これらの規則は量子力学の分野には適用されません。ここでは時間は普遍的なものとみなされます。一定のペースで進んでいきます。しかし、それは宇宙にとって何を意味するのでしょうか？
これら 2 つの定義は互いに矛盾するため、研究者は長い間、一般的に有効な解決策を見つけようと努めてきました。 1 つのオプションは、「量子化された」時空を仮定することです。これは量子重力で見られます。これは、時空が連続行列ではなく、小さな単位に分割されていることを意味します。それらは 10 -35メートルのプランク長に相当します。これは小さすぎるため確認するのが難しい数値です。
モデル内の宇宙の時間
アインシュタインによれば、時間は空間と結びついています。時空の量子化は、時間が一種の「パッケージ」で不足することを意味します。結論としては、可能な限り最小単位で構成される時間に従って時を刻む宇宙時計が存在するということになります。物理学者は、この宇宙時計が宇宙全体に浸透し、物質と相互作用し始めると想定しています。それはかなり複雑に聞こえます。
しかし今回、ペンシルベニア州立大学の研究者たちは、この宇宙時計の速度を計算しようと試みました。このモデルでは、量子発振器が宇宙時計として使用されました。これは 2 つの状態を交互に繰り返すシステムです。この発振器は、原子時計をシミュレートすることを目的とした、2 番目のわずかに遅い発振器と結合されました。カップリングが発生するには、2 つの正味エネルギーが常に同じでなければなりません。
宇宙時計も証明できる
時間の経過とともに、2 つのオシレーターは非同期になります。研究チームは、2 つの「宇宙時計」をずらすことで、10 -33秒という値を導き出しました。オシレーターはこの値よりも遅く動作してはなりません。宇宙時計の一刻は、今日の原子時計の一刻よりも千兆倍遅いと言われています。
科学者らはまた、このモデルを使って宇宙時計が存在することを証明したいと考えている。非同期は物理的に事前に決定されます。では、宇宙時計がない場合、原子時計はどのようにしてそのペースを保つことができるのでしょうか?これらの時計のリズムを永遠に保つためには、対応する時計が存在する必要があります。そこで研究者らは、精度限界で時を刻む2つの原子時計を構築することを提案している。この偏差により、宇宙時計の有無が明らかになるでしょう。
おそらく、あなたは宇宙の時間だけでなく、 時間が実際には何なのかにも興味があるかもしれません。 タイムトラベルには 2 つの選択肢があるはずです。