Истражувачки тим физичари откри дека квантната физика поставува фундаментална граница за прецизноста на часовниците, што упатува на заклучок дека самото време содржи вродена неизвесност. Пресметките објавени во списанието „Физикал ривју рисрч“ (Physical Review Research) покажуваат дека моделите на спонтан колапс на квантните бранови функции директно влијаат врз простор-времето. Ова откритие за првпат воспоставува мерлива релација меѓу гравитацијата и течењето на времето на субатомско ниво.
Во стандардната квантна механика честичките можат истовремено да постојат во повеќе состојби или положби. Оваа суперпозиција, опишана со бранова функција, во класичната теорија бара мерење или набљудувач за да колабира во еден дефиниран исход. Меѓутоа, група физичари поддржани од Институтот за фундаментални прашања (FQXi) анализираа алтернативни решенија познати како квантни модели на колапс, каде овој процес се случува спонтано.
Тимот го предводеше Никола Бортолоти од Музејот и истражувачки центар „Енрико Ферми“ (CREF) во Рим. Во студијата учествуваа и Каталина Курчану, Кристијан Пискикија и Симоне Манти од Националните лаборатории во Фраскати при италијанскиот Национален институт за нуклеарна физика (INFN-LNF), заедно со Лајош Диоши од Истражувачкиот центар за физика „Вигнер“ во Будимпешта.
„Тргнавме од идејата дека моделите на колапс се поврзани со гравитацијата. Потоа поставивме конкретно прашање: што значи тоа за самото време?“, вели Бортолоти.
Научниците детално тестираа два концепта: моделот Диоши-Пенроуз, кој ја користи гравитацијата како поттик за колапс на квантниот систем, и моделот на континуирана спонтана локализација (CSL). Со оваа анализа тимот за првпат изведе квантитативна врска меѓу овој модел и гравитациските флуктуации во простор-времето.
Математичките пресметки доведоа до јасен заклучок: ако овие физички модели се точни, времето не тече со апсолутна математичка рамномерност. Во него постои суштинска непрецизност. Поради тоа, ниту еден уред во универзумот не може да мери бесконечно точно.
Ефектот сепак не го нарушува секојдневието. Овие флуктуации се премногу мали за да влијаат врз технологијата што ја користи современото општество. Дури ни најчувствителните атомски часовници денес немаат доволна резолуција за да го регистрираат ова отстапување.
Овие пресметки директно таргетираат еден од најголемите проблеми во модерната физика: непомирливоста меѓу квантната механика и општата теорија на релативноста на Ајнштајн. Додека квантната механика го третира времето како надворешен, фиксен и класичен параметар врз кој честичките немаат влијание, теоријата на релативноста го дефинира времето како флексибилно платно кое се искривува под влијание на масата и енергијата.
За разлика од повеќето филозофски толкувања на квантната механика кои даваат само апстрактни објаснувања, моделите на колапс предвидуваат реални физички последици. Тоа им овозможува на физичарите да осмислат експерименти со кои ќе утврдат дали овие теории функционираат во природата.
„Ваквите пресметки покажуваат дека дури и радикалните идеи во квантната механика можат да се проверат преку прецизни физички мерења. Во исто време, мерењето на времето останува еден од најцврстите столбови на модерната физика“, објаснува коавторката на трудот, Каталина Курчану.
