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宇宙は基本的な時計を持っているかもしれません。 それは非常に速くカチカチ音をたてる

メトロノームがミュージシャンのテンポを設定するように、 基本的な宇宙時計 宇宙の時間を設定し、最新の出版物で理論物理学者を主張します。 しかし、そのような時計が存在する場合、それは刻々と過ぎています 彼らは非常に迅速に。 物理学では、時間は通常10次元と見なされますが、一部の物理学者は、組み込みの時計の刻みなど、何らかの物理的プロセスの結果である可能性があると推測しています。 宇宙がそのような基本時計を持っている場合、それは毎秒の時間の33分の33より速く打たなければなりません((XNUMX(からXNUMX)-XNUMX進表記でXNUMXとXNUMXのゼロ)) Physical Review Lettersに 公開されました。 https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.241301

素粒子物理学では、小さな素粒子は他の粒子や場との相互作用を通じて特定の特性を達成することができます。 粒子は、たとえば粒子と相互作用することによって質量を獲得します ヒッグスフィールド、部屋全体に浸透する糖蜜の一種。
おそらく分子は、同様のタイプのフィールドと相互作用することによって時間を経験することもできます」と物理学者のマーティン・ボジョヴァルトは言います。このフィールドは振動(揺れ、振動)することができ、そのような各サイクルは、通常の従来の時計と同じように、単純な「ティック」として機能します。 「この研究の共著者であるBojowaldは言います。

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物理学者にとって、時間は未だ未踏の謎であり、物理学のXNUMXつの中心地理論がそれをどのように定義するかについて議論しています。 の中に 量子力学カナダのウォータールーにあるペリメーター研究所の物理学者フラミニア・ジャコミーニは、「時間はただ存在し、それは背景である」と小さな原子と粒子を説明しています。

しかし、 一般相対性理論、重力を表す、時間は奇妙な方法で変化します。 巨大な物体の近くにある時計は、それから遠くにある別の時計よりもゆっくりと刻みます。 地球の表面の時計は、例えば、軌道上にある衛星に搭載されている時計に比べて遅れています。

これらのXNUMXつの理論をXNUMXつに結合しようとすると-の理論 量子重力 -団結するために、時間の記述の問題は「確かに非常に重要である」ことが判明しました、と研究に関与しなかったGiacominiは言います。

基本的な時計を含むさまざまな時間のメカニズムを研究することは、物理学者が新しい理論を策定するのに役立ちます。 研究者たちは、基本時計がこれまでに作成された中で最も正確な時計である原子時計の動作にどのような影響を与えるかを調査しました。 基本時計の刻みが遅すぎると、原子時計は基本時計と同期しないため、信頼性が低くなります。


結果: 原子時計 一定のリズムを保つことができないメトロノームのように、不規則な間隔で触れます。 しかし、これまでのところ、原子時計は非常に信頼性が高いため、Bojowaldと彼のチームは、基本時計が接触しなければならない速度を決定できました。

物理学者は、秒の分割には最終的な制限があると信じています。 量子物理学では、約10(〜-43)秒より短い期間は許可されていません。 プランク時間 と呼ばれます。 宇宙に基本的な時計がある場合、プランクの時間はそれを測定するための妥当な速度である可能性があります。

このアイデアをテストするには、科学者は時計の現在の制限を増やして、XNUMX秒間にXNUMX回刻むことができるようにする必要があります。 これは大きな抜け穴のように見えますが、一部の物理学者にとっては予期しない発見です。

-これはプランクの体制に似た驚くべき理論です」と物理学者のビアンカ・ディットリッチは言います。しかし、彼女はおそらく宇宙には基本的な時計はXNUMXつではなく、時間を測定するために使用できるさまざまなプロセスがあると信じています。結果は、世界最大の粒子加速器であるグレートハドロンコライダーを使った実験よりもプランク時間に近いものです」とBojowald氏は言います。
将来的には、さらに正確な原子時計が、宇宙の時間に影響を与えるものについてのより多くの情報を提供する可能性があります。