Команда физиков из Института фундаментальных вопросов (FQxI) докопалась до довольно странного факта: время имеет «врожденную» неточность.
Читайте также:
Причин для паники нет. NASA опровергла слухи о потере гравитации Землей на 7 секунд в августе Это означает, что существует определенный предел совершенства для любых часов, который переступить просто невозможно. Но сразу успокоим: эта погрешность настолько микроскопическая, что ваши наручные часы, и даже лучшие атомные хронометры мира, «ошибаются» значительно сильнее. Поэтому на ваше опоздание на работу это точно не повлияет, пишет издание Interesting Engineering.
Вся эта история началась с давней мечты науки — попытки «подружить» квантовую механику с гравитацией. Десятилетиями физики бьются головой о стену, потому что эти две теории — как соседи, живущие в параллельных реальностях. Квантовая механика — царица микромира, где правят субатомные частицы. Теория относительности Эйнштейна — хозяин макромира: звезд, черных дыр и галактик. И хуже всего то, что понятия времени в них абсолютно несовместимы.
В мире Эйнштейна время — это нечто гибкое,
как резина; массивные объекты могут его растягивать и искривлять. А вот в квантовом мире время — это просто фон, стабильная декорация, на которую актеры-частицы не имеют никакого влияния. Добавьте сюда квантовые странности вроде суперпозиции (когда частица может быть в двух местах одновременно), и станет понятно, почему совместить это с привычной реальностью так трудно.
Чтобы как-то сшить эти миры, ученые используют так называемые модели квантового коллапса. Упрощенно это работает так: существует волновая функция, которая описывает все возможные состояния частицы. Но в момент измерения (или наблюдения) эта функция «схлопывается», и природа выбирает один конкретный вариант реальности.
Исследователи пошли еще дальше. Они заинтересовались теориями, где этот коллапс происходит сам по себе, спонтанно, даже если никто не смотрит. Именно такие модели позволяют делать прогнозы, которые можно проверить на языке математики.
Группа ученых, работающих в ведущих ядерных центрах, решила копнуть глубже. Они взяли за основу модель Диоши-Пенроуза. Ее суть проста и элегантна:
именно гравитация является тем фактором, который заставляет квантовую неопределенность разрушаться и становиться реальностью. В своей свежей работе ученые математически связали этот процесс с колебаниями пространства-времени.
«Мы просто решили воспринять всерьез идею, что квантовый коллапс и гравитация — это звенья одной цепи, — объясняет логику команды Никола Бортолотти, ведущий автор исследования и аспирант римского центра CREF. — А дальше возник вполне конкретный вопрос: если это правда, то что происходит с самим временем?»
Ответ оказался интригующим. Если эти модели верны, время не может быть идеально плавным потоком — оно должно иметь определенную внутреннюю «зернистость» или неопределенность. Это ставит естественный «потолок» точности для измерения времени, выше которого прыгнуть невозможно.
«Впрочем, когда мы все посчитали, результат нас, честно говоря, успокоил», — признается Бортолотти.
Каталина Курчану, научный директор итальянского Института ядерной физики, расставляет все точки над «і»: «Эта фундаментальная неточность настолько мизерная — на много порядков меньше того, что могут уловить наши самые современные приборы, — что для реальной жизни она не имеет никакого значения».
Читайте также:
Прорыв в термоядерной энергетике. В Великобритании создали материалы, выдерживающие температуру Солнца
