Наука

Универзумот може да има фундаментален часовник кој се движи многу, многу брзо

Универзумот може да има фундаментален часовник кој се движи многу, многу брзо - Работник
169views

Како метроном што го поставува темпото за музичар, космичкиот часовник можеби го диктира времето низ целиот универзум. Но, ако таков часовник постои, тој се движи многу брзо.

Во физиката, времето обично се смета за четврта димензија. Но, некои физичари шпекулираат дека времето може да биде резултат на физички процес, како што е чукањето на стрелките во вграден часовник.

Ако универзумот има фундаментален часовник, тој мора да чика побрзо од милијарда трилиони трилиони пати во секунда, според теоретската студија објавена на 19 јуни во Physical Review Letters.

Во физиката на честички, ситните фундаментални честички можат да постигнат својства преку интеракција со други честички или полиња. Честичките се здобиваат со маса, на пример, преку интеракција со полето на Хигс, еден вид меласа што го опфаќа целиот простор. Можеби честичките може да доживеат време преку интеракција со сличен вид поле, вели физичарот Мартин Бојовалд од државата Пен. Тоа поле може да осцилира, при што секој циклус означува редовно отчукување на стрелката на часовникот. „Навистина е како она што го правиме со нашите часовници“, вели Бојовалд, коавтор на студијата.

Времето е збунувачки концепт во физиката: Две клучни теории за физика се судрат за тоа како тие го дефинираат. Во квантната механика, која изучува ситни атоми и честички, „времето е токму таму. Фиксирано е Тоа е позадина “, вели физичарот Фламиниа Џакомини од Институтот „Perimeter“  во Ватерло, Канада. Но, во општата теорија за релативност, која ја опишува гравитацијата, времето се менува на чудни начини. Часовникот во близина на масивен предмет треба да отчукува побавно од друг кој е подалеку, така што часовникот на површината на Земјата заостанува зад часовникот кој се наоѓа на сателит под орбитата.

Во обидите да се комбинираат овие две теории во една теорија за квантната гравитација, „проблемот со времето е всушност многу важен“, вели Џакомини, која не била вклучен во истражувањето. Проучувањето различни механизми за време, вклучувајќи ги и основните часовници, може да им помогне на физичарите да ја формулираат таа нова теорија.

Истражувачите го сметале ефектот што ќе го има фундаменталниот часовник врз однесувањето на атомските часовници, најпрецизните часовници досега направени. Ако фундаменталниот часовник чукаше премногу бавно, овие атомски часовници би биле несигурни затоа што тие би излегле од синхронизација со основниот часовник. Како резултат на тоа, атомските часовници би чукале во неправилни интервали, како метроном што не може да задржи постојан удар. Но, досега, атомските часовници се многу сигурни, дозволувајќи му на Бојовалд и неговите колеги да ограничат колку брзо тој фундаментален часовник мора да функционира, доколку постои.

Физичарите се сомневаат дека постои крајна граница за тоа колку може да се поделат ситните секунди. Квантната физика го забранува секое парче време помало од околу 10-43 секунди, период познат како времето на Планк. Ако постои фундаментален часовник, времето на Планк може да биде разумно темпо за да се користи.

За да ја тестираат таа идеја, научниците ќе треба да го зголемат сегашното ограничување на брзината на темпирање на часовникот – милијарда трилиони трилиони пати во секунда – за фактор од околу 20 милијарди. Ова изгледа како огромна бездна, но за некои физичари е големо приближување. „Ова е веќе изненадувачки близу до режимот на Планк“, вели физичарката на Perimetar, Бјанка Дитрих, која не беше вклучена во истражувањето. „Обично режимот на Планк е далеку далеку од она што го правиме“.

Сепак, Диттрих смета дека не постои еден фундаментален часовник во универзумот, но веројатно има повеќе методи што може да се користат за мерење на времето.

Сепак, новиот резултат се доближува до режимот на Планк, отколку експериментите на најголемиот акцелератор на честички во светот, Во иднина, би имале и попрецизни атомски часовници кои би можеле да обезбедат дополнителни информации за тоа што влијае на универзумот за да функционира.

Извор: sciencenews.org