L'universo può avere un orologio fondamentale. Funziona molto rapidamente

Proprio come il metronomo imposta il tempo per il musicista, il orologio spaziale fondamentale impostare l'ora nell'universo, affermano i fisici teorici nella loro ultima pubblicazione. Ma se esiste un tale orologio, allora ticchetta estremamente rapidamente. In fisica, il tempo è solitamente considerato la quarta dimensione, ma alcuni fisici ipotizzano che possa essere il risultato di un processo fisico, come il ticchettio di un orologio incorporato. Se l'universo ha un orologio così elementare, deve battere più velocemente di un quinto del tempo al secondo ((10 (a 33) - uno e 33 zeri in notazione decimale), secondo uno studio teorico pubblicato in Physical Review Letters è stato pubblicato. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.241301

Nella fisica delle particelle, piccole particelle fondamentali possono ottenere determinate proprietà attraverso l'interazione con altre particelle o campi. Le particelle guadagnano massa, ad esempio interagendo con una Campo di Higgs, una specie di melassa che permea l'intera stanza.
Forse le molecole possono anche sperimentare il tempo interagendo con un tipo di campo simile ", afferma il fisico Martin Bojowald. Questo campo può oscillare (oscillare e vibrare) e ciascuno di questi cicli funge da semplice" tic ", proprio come negli orologi tradizionali ordinari. "dice Bojowald, coautore dello studio.

Fonte immagine: Pixabay

Per i fisici, il tempo è ancora un mistero inesplorato e due teorie centrali della fisica discutono su come definirlo. Nel meccanica quantistica, che descrive minuscoli atomi e particelle, "il tempo esiste, è uno sfondo", afferma la fisica Flaminia Giacomini del Perimeter Institute di Waterloo, in Canada.

Ma in teoria generale della relatività, che descrive la gravità, il tempo cambia in modo strano. Un orologio che si trova vicino a un oggetto massiccio ticchetta più lentamente di un altro che è più lontano da esso. L'orologio sulla superficie terrestre è ritardato rispetto, ad esempio, all'orologio a bordo di un satellite in orbita.

Nel tentativo di combinare queste due teorie in una: la teoria di Gravità quantistica - Per unire, il problema della descrizione del tempo risulta essere "davvero molto importante", dice Giacomini, che non è stato coinvolto nella ricerca.

Lo studio di vari meccanismi del tempo, inclusi gli orologi fondamentali, può aiutare i fisici a formulare una nuova teoria. I ricercatori hanno studiato quale effetto avrebbe un orologio fondamentale sul comportamento degli orologi atomici, gli orologi più precisi mai creati. Se l'orologio di base funzionasse troppo lentamente, gli orologi atomici sarebbero inaffidabili perché non si sincronizzerebbero con l'orologio di base.

Il risultato: il Orologi atomici toccherebbe ad intervalli irregolari, come un metronomo che non riesce a mantenere un ritmo costante. Ma finora gli orologi atomici sono stati molto affidabili, in modo che Bojowald e il suo team potessero determinare la velocità alla quale l'orologio fondamentale deve toccare, se non del tutto.

I fisici credono che ci sia un limite finale alla divisione di un secondo. La fisica quantistica non consente un periodo di tempo inferiore a circa 10 (a -43) secondi, un periodo di tempo l'ora di Planck è chiamato. Se c'è un orologio fondamentale nell'universo, il tempo di Planck può essere un tasso ragionevole per misurarlo.

Per testare questa idea, gli scienziati dovrebbero aumentare il loro limite attuale per il ticchettio dell'orologio, in modo che possa scandire quaranta volte al secondo. Questa sembra un'enorme scappatoia, ma per alcuni fisici è una scoperta inaspettata.

- Questa è una teoria sorprendente simile al regime di Planck ", afferma la fisica Bianca Dittrich. Tuttavia, ritiene che probabilmente non ci sia un orologio di base nell'universo, ma molti processi diversi che potrebbero essere utilizzati per misurare il tempo. Tuttavia, il nuovo Il risultato è più vicino al tempo di Planck rispetto agli esperimenti con il più grande acceleratore di particelle del mondo, il Great Hadron Collider ", dice Bojowald.
In futuro, orologi atomici ancora più precisi potrebbero fornire maggiori informazioni su ciò che influenza il tempo nell'universo.