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物理学家发现更多时间不存在的证据!

时间的影响

物理学家发现更多时间不存在的证据!

尽管我们认为时间是怪异的,宇宙并没有一个主时钟在运行,使得我们有可能根据我们的移动或多少重力在拉我们,来体验时间的不一致。现在物理学家结合了两个重要的物理学理论,结论出时间不仅不是普遍一致的,而且任何用来测量时间的时钟,将会模糊围绕时间周围的时间流。别担心,这并不意味着你的挂钟会让你老化更快。我们正在这里讨论有关高度准确实验的计时器,例如原子钟来自瑞士维也纳大学(University of Vienna)和奥地利科学院(Austrian Academy of Sciences)的物理学家团队,应用量子力学和广义相对论来主张,在相同的空间中,提升对时钟的测量准确度,也会增加它们对时间的扭曲。让我们退回片刻,并以简单的术语来考虑物理学家已经知道的事物。量子力学在描述非常微小规模的宇宙,是极为有用的;例如次原子粒子以及在短距离上的力。

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可能是和数学支持量子力学一样的准确和极为有用,对于我们的日常经验,量子力学使得预测似乎是相反的。一个这样的预测称为海森堡测不准原理(Heisenberg’s uncertainty principle)。这个原理假设当知道一件事的准确度增加时,互补变数(complementary variable)的测量会变得不太准确。例如,您越是在时间和空间中准确定位出一个物体的位置,关于它的动量,你能确定的就越小。这不是一个够聪明或有更好设备的问题,宇宙从根本上是这样运行的。由于位置和动量的’不确定性’平衡,电子不会撞到质子。另一种思考它的方式是:具有超准确位置的物体,需要我们考量越来越多荒谬数量的能量。应用到一个假设的时钟,时钟上的秒分流分率(splitting fraction),使得我们不太确定时钟的能量。这就是广义相对论起作用的地方 广义相对论是物理学另一个高度可信的理论,只有这一次,巨大天体如何在远处相互影响,它的解释是最有用的。由于爱因斯坦的研究成果,我们了解在质量和能量之间有一个等价关系,使得方程式(对于静止物体)能量=质量×光速平方(或E=mc^2)变得闻名于世。我们还知道时间和空间是相连的,而且这个时空能够被影响,就好像它不仅仅是一个空盒子。质量和能量能够’弯曲’它。

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这就是为什么我们看到很酷的东西,像是重力透镜(gravitational lensing)。在那里巨大的天体,例如星星和黑洞,把空间凹陷太多,使得光可以直线行驶,然而在重力透镜附近弯曲。这也意味着质量可以经由名为重力时间膨胀(gravitational time dilation)的现象来影响时间。在那里,越靠近重力源,时间看起来跑得越慢。不幸的是,虽然实验支持这些理论,但它们通常不会好好地在一起发挥作用,迫使物理学家来考虑一个新的理论,允许它们在相同的时间是正确的。与此同时,继续了解这两种理论如何描述相同的现象是很重要的,例如时间。这是这份新论文所做的。在这种情况下,物理学家更详细地假设测量时间的行为需要增加能量的可能性,反而使得任何紧靠计时装置的测量变得不准确。

物理学家发现更多时间不存在的证据!

研究员Esteban Castro说:“我们的研究结果显示,当量子力学和广义相对论被考虑时,我们需要重新检视有关时间本质的想法。”那么这会如何影响我们的日常运作呢?如同很多的理论物理学,或许一点也不多。虽然量子力学技巧性地应用到’大的’东西,但是不要担心,设定马表来读取秒分流将不会打开在你手腕上的虫洞。比起目前在发展的,这些研究成果只会对更先进的高准度时钟实验变得有意义。但是,充分了解这些计时器是如何运作,至少在理论上,最终将有助于我们更好的了解周围的宇宙。或许有一天,领会到时间本身的本质。这项研究发表在美国国家科学院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences)。

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