ייתכן שביקום יש שעון בסיסי. זה מתקתק במהירות רבה

בדיוק כמו שהמטרונום קובע את הקצב למוזיקאי, ה שעון חלל בסיסי קבע את הזמן ביקום, טען לפיזיקאים תיאורטיים בפרסום האחרון שלהם. אבל אם קיים שעון כזה, הוא מתקתק הם במהירות רבה. בפיזיקה הזמן נחשב בדרך כלל לממד הרביעי, אך ישנם פיזיקאים המשערים כי ייתכן שהוא תוצאה של תהליך פיזיקלי כלשהו, ​​כמו תקתוק שעון מובנה. אם ליקום יש שעון אלמנטרי שכזה, עליו להכות מהר יותר מחמישית מהזמן בשנייה ((10 (עד 33) - אחד ו- 33 אפסים בסימן עשרוני), על פי מחקר תיאורטי שפורסם ב מכתבי סקירה פיזית פורסם. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.124.241301

בפיזיקת החלקיקים, חלקיקי יסוד קטנים יכולים להשיג תכונות מסוימות באמצעות אינטראקציה עם חלקיקים או שדות אחרים. חלקיקים צוברים מסה, למשל על ידי אינטראקציה עם אחד שדה היגס, מעין מולסה שחודרת לכל החדר.
אולי מולקולות יכולות גם לחוות זמן על ידי אינטראקציה עם סוג שדה דומה ", אומר הפיזיקאי מרטין בוג'ואלד. שדה זה יכול להתנודד (להתנדנד ולרטוט), וכל מחזור כזה משמש כ"קרצייה" פשוטה - ממש כמו בשעונים רגילים ומסורתיים. "אומר Bojowald, מחבר משותף של המחקר.

מקור תמונה: Pixabay

עבור הפיזיקאים הזמן הוא עדיין תעלומה שלא נחקרה, ושתי תיאוריות מרכזיות בפיזיקה מתווכחות כיצד להגדיר זאת. בתוך ה מכניקה קוואנטית, המתאר אטומים וחלקיקים זעירים, "הזמן פשוט קיים, זה רקע", אומרת הפיזיקאי פלמיניה ג'אקומיני ממכון ההיקף בווטרלו שבקנדה.

אבל ב תורת היחסות הכללית, שמתאר את כוח המשיכה, הזמן משתנה בצורה מוזרה. שעון שקרוב לאובייקט מאסיבי מתקתק לאט יותר מאחר שנמצא רחוק ממנו. השעון על פני כדור הארץ מתעכב בהשוואה למשל לשעון על סיפון לוויין במסלול.

בניסיון לשלב בין שתי התיאוריות הללו לאחת - התיאוריה של כוח המשיכה הקוונטי - כדי להתאחד, בעיית תיאור הזמן מתגלה כ"אכן חשובה למדי ", אומר ג'אקומיני, שלא היה מעורב במחקר.

לימוד מנגנוני זמן שונים, כולל שעונים בסיסיים, יכול לעזור לפיזיקאים לגבש תיאוריה חדשה. החוקרים חקרו את ההשפעה שיש לשעון בסיסי על התנהגות שעונים אטומיים, השעונים המדויקים ביותר שנוצרו אי פעם. אם השעון הבסיסי יתקתק לאט מדי, השעונים האטומיים לא יהיו אמינים מכיוון שהם לא היו מסתנכרנים עם השעון הבסיסי.

התוצאה: שעונים אטומיים היה נוגע במרווחים לא סדירים, כמו מטרונום שאינו יכול לשמור על קצב קבוע. אך עד כה השעונים האטומיים היו אמינים מאוד, כך שבויובאלד וצוותו יכלו לקבוע את המהירות שבה שעון היסוד חייב לגעת - אם בכלל.

פיסיקאים מאמינים שיש גבול סופי לחלוקת שנייה. פיזיקה קוונטית אינה מאפשרת פרק זמן קצר מכ- 10 (עד -43) שניות, פרק זמן זמן פלאנק נקרא. אם יש שעון בסיסי ביקום, הזמן של פלאנק יכול להיות שיעור סביר למדוד אותו.

כדי לבדוק את הרעיון הזה, המדענים יצטרכו להגדיל את הגבול הנוכחי שלהם כדי שהשעון יתקתק - כך שהוא יוכל לתקתק ארבעים פעמים בשנייה. זה נראה כמו פרצה ענקית, אבל בעיני כמה פיזיקאים זו תגלית בלתי צפויה.

- זו תיאוריה מפתיעה הדומה למשטרו של פלאנק ", אומרת הפיזיקאית ביאנקה דיטריך. עם זאת, היא מאמינה שככל הנראה אין שעון בסיסי אחד ביקום, אלא הרבה תהליכים שונים שניתן להשתמש בהם כדי למדוד זמן. עם זאת, החדש התוצאה נמצאת קרוב יותר לזמן פלאנק מאשר הניסויים עם מאיץ החלקיקים הגדול בעולם, קולדר הדרון הגדול ", אומר בויובאלד.
בעתיד, שעונים אטומיים מדויקים עוד יותר יוכלו לספק מידע נוסף על מה שמשפיע על הזמן ביקום.