FoodPro Preloader

Er tid kvantisert? Det er med andre ord en grunnleggende tidsenhet som ikke kan deles inn i en briefer-enhet?


John Baez er medlem av matematikkfakultet ved University of California at Riverside og en av moderatørene på den elektroniske sci.physics.research-nyhetsgruppen. Han svarer: "Det korte svaret på dette spørsmålet er:" Ingen vet det. " Absolutt er det ingen eksperimentelle bevis for en slik minimal enhet. På

John Baez er medlem av matematikkfakultet ved University of California at Riverside og en av moderatørene på den elektroniske sci.physics.research-nyhetsgruppen. Han svarer:

"Det korte svaret på dette spørsmålet er:" Ingen vet det. " Absolutt er det ingen eksperimentelle bevis for en slik minimal enhet. På den annen side er det ikke noe bevis mot det, bortsett fra at vi ennå ikke har funnet det. Det finnes ingen velfylte fysikkteorier som inneholder en grunnleggende enhet av tid, og det er betydelige hindringer for å gjøre det på en måte som er forenlig med prinsippene for generell relativitet. Nyere arbeid på en kvantumgravitasjonsteori hvor tyngdekraften er representert ved hjelp av løkker i rommet, tyder på at det kan være en måte å gjøre noe på omtrent like etter disse linjene - ikke involverer et minimum tidsenhet, men et minimumsareal for hver todimensjonal overflate, et minimumsvolum for en tredimensjonal region i rommet og kanskje også et minimums "hypervolume" for enhver fire- dimensjonal region av romtid. "

William G. Unruh er professor i avdeling for fysikk og astronomi ved University of British Columbia. Han tilbyr dette svaret:

"Det er absolutt ingen eksperimentelt bevis på at tid - eller rom for den saks skyld - er kvantisert, så spørsmålet blir en av om det eksisterer en teori hvor tiden kvantiseres. Selv om forskerne har vurdert noen teorier der det er strengt kvantisering av tid (noe som betyr at alle tider er et heltall flere av en minste enhet), har ingen som jeg kjenner noensinne blitt seriøst betraktet som en levedyktig teori om virkeligheten - i hvert fall ikke av flere mennesker som den opprinnelige forstanderen til teorien .

"Man kan imidlertid stille spørsmålet på en litt annen måte. Ved å sette sammen G (Newtons tyngdekraft), h (Plancks konstant) og c (lysets hastighet) kan man utlede en minimal meningsfull tid, ca 10 -44 sekunder. På denne tidsskalaen ville man forvente at kvanteffekter dominerer tyngdekraften og dermed fordi Einsteins teori forbinder tyngdekraften og tiden for å dominere det vanlige tidsbegrepet. Med andre ord, for tidsintervaller mindre enn denne, hele begrepet "tid" ville forventes å miste sin mening.

"Det største hinderet for å svare på spørsmålet definitivt er at det ikke eksisterer noen virkelig troverdig teori for å beskrive dette regimet hvor kvantemekanikk og tyngdekraft kommer sammen. I løpet av de siste 10 årene har en gren av teoretisk fysikk kalt strengteori fremført det største håp, men det er langt fra en stat hvor man kan bruke den til å beskrive tidens natur i et så kort intervall. "

Et annet, noe ikonoklastisk perspektiv på dette spørsmålet kommer fra William G. Tifft, professor i astronomi ved University of Arizona:

"Det er flere måter å svare på dette spørsmålet. 1) Det er ingen avgjørende bevis på at tiden er kvantisert, men 2) visse teoretiske studier tyder på at for å forene generell relativitet (gravitation) med teorier om kvantefysikk som beskriver fundamentale partikler og styrker, kan det være nødvendig å kvantisere plass og kanskje også tid. Tid er alltid en 1-dimensjonal mengde i dette tilfellet. 3) Mitt eget arbeid, som kombinerer nye teoretiske ideer med observasjoner av egenskapene til galakser, grunnleggende partikler og krefter, foreslår at det i en viss forstand faktisk kan kvantiseres. For å se dette trenger vi litt bakgrunnsinformasjon, i dette scenariet er tiden ikke lenger 1-dimensjonal!

"Mine kolleger og jeg har observert at" redshifts "av galakser ser ut til å bli kvantisert. Redshiftet er det tilsynelatende skiftet i lysfrekvensen fra fjerne galakser. Dette skiftet er mot den røde enden av spektret og størrelsen øker med avstanden Hvis redshifts skyldtes en enkel strekking av lys som skyldes universets utvidelse, som det antas å være, bør de ta en jevn verdifall. Faktisk finner jeg at redshifts ser ut til å ta på seg diskrete verdier, noe det er ikke mulig hvis de bare skyldes den kosmiske ekspansjonen. Dette funnet tyder på at det er noe veldig grunnleggende om rom og tid som vi ennå ikke har oppdaget.

"Det redshiftede lyset vi observerer består av fotoner, diskrete" partikler "av lysenergi. En fotons energi er produktet av en fysisk konstant (Plancks konstante) ganger lysets frekvens. Frekvens defineres som gjensidig tid, så hvis bare enkelte redshifts er mulige, er det bare visse energier tilstede, og derfor er det bare tillatt å bestemme bestemte frekvenser (eller tilsvarende tidsintervaller). I den utstrekning at rydder i galakser relaterer seg til tidens struktur, foreslår det en underliggende kvantisering.

"I våre nyeste teoretiske modeller har vi lært å forutsi de involverte energiene. Vi finner at de involverte tider alltid er visse spesifikke multipler av" Planck-tiden ", det korteste tidsintervallet i tråd med moderne fysiske teorier. Modellen vi jobber med ikke bare forutsier redshifts, men tillater også beregning av massenergier av de grunnleggende grunnpartiklene og egenskapene til de grunnleggende kreftene. Modellen innebærer at tiden, som rom, ser ut til å være tredimensjonal .

Vi tror nå at tredimensjonal tid kan være universets grunnleggende matrise. I denne oppfatningen kan grunnleggende partikler og gjenstander - opp til omfanget av hele galakser - bli representert som diskrete kvantiserte strukturer av 3-d tid innebygd i en generell matrise av 3-D-tid. Strukturene ser ut til å sprøyte radielt utover fra et opprinnelsessted (tid = 0): en stor bang i 3-D-tid. Enhver gitt bit, sier vår galakse, flyter utover i 3-D-tiden langs sitt eget 1-dimensjonale spor, en 1-D tidslinje. Innenfor vår (kvantiserte) del forstår vi bare vanlig 3-D plass, og den enkle 1-dimensjonelle tidsstrømmen av vår del av 3-D-tid.

"Nå kan vi endelig forsøke å svare på det opprinnelige spørsmålet, om tiden er kvantisert. Tidens strømning som du føler, tilsvarer strømmen av vår bit av 3-D-tid gjennom den generelle matrisen på 3-D-tid. Denne tiden er trolig ikke kvantisert. Både vanlig plass og vanlig "operasjonell" tid kan være kontinuerlig. På den annen side er strukturen av tidsintervaller (frekvenser og energier) som utgjør de 3-D-stykkene som vi kaller galakser (eller grunnleggende partikler ) ser ut til å bli kvantisert i enheter som er forbundet med Planck-skalaen. I 3-D-tidsmodellen er rom en lokal enhet. Galakser er skilt i 3-D-tid, som vi har misfortolket som separasjon i rommet.

"Det som betyr betydning i 3-D-tiden er tidsintervallene som trengs for å sende signaler mellom galakser, separasjon av galakser i tid, ikke mellomrom, er grunnleggende. Den generelle matrisen på 3-D-tid ser ut til å inneholde diskrete partikler av 3-D 'tid.' Disse fotografene er galakser. Når fotoner reiser mellom galakser, er resultatet en kvantisert struktur som vi ser som kvantiserte redshifts. Når fotoner reiser innenfor en enkelt 3-D temporal struktur, ser vi bare vanlig 3-D romlig dynamikk og kontinuerlig flytningstid . Tro det eller ei, det virker som om vi kan ha det begge veier - den underliggende strukturen av tiden kan være 3-D og kvantisert, men strukturer i tide kan strømme kontinuerlig. "

Siste nytt

Inaktive øyeblikk blir til mange luftforurensende stoffer på skoleneForskjellige slag: Nye motorforurensninger med lavere forurensning kan redde liv og bekjempe klimaendring [lysbildefremvisning]Betal snavs: Slik setter du Tar Sands inn i olje [Slide Show]Leder av US Chemical Safety Board fraråderNASAs neste Mars Rover til Land på Huge Gale CraterJourneying til den gamle jorden og Quantum RealmNy teleskopstrategi kan løse Dark Matter MysteryNew York City kunne se 6-fots sjøstigning, tripling av varmebølger innen 2100