ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

Установлен верхний предел для фундаментального периода времени / 30.06.2020

Источник: journals.aps.org

Физики получили верхнее ограничение на фундаментальный период времени — универсальную единицу, которая определяет предельную точность любых физических часов.

 

Согласно теоретическим вычислениям, эта величина не превышает 10–33 секунды и потому недоступна современным приборам, наилучшее разрешение которых — порядка 10–18 секунд.

 

В классической физике время выступало в качестве абсолютной непрерывной величины. Однако с развитием точных концепций — квантовой механики, которая описывает явления микромира, и общей теории относительности (ОТО), которая объясняет поведение гравитации, — роль времени перестала быть однозначной.

 

Г. Вендел и его коллеги из Пенсильванского университета построили теоретическую модель для оценки фундаментального периода времени. В предложенной модели универсальные часы представлены в виде квантового осциллятора — абстрактной квантовой системы, состояние которой изменяется с фундаментальным периодом. Эта система взаимодействует с другим осциллятором — физическими часами, за которыми следит наблюдатель и период которых доступен для измерения.

 

Выбрав конкретные математические представления для описания осцилляторов, авторы аналитически связывают между собой фундаментальный период, период физических часов и стандартное отклонение фазы волновой функции системы в стационарном состоянии. Чтобы ограничить сверху величину фундаментального периода времени, ученые положили период физического осциллятора равным характерному периоду атомных часов – порядка 15 сек., а стандартное отклонение фазы волновой функции оценили как относительное временное разрешение, доступное современным приборам -19 сек.

 

В результате исследователи установили, что фундаментальный период времени не должен превышать 10–33 сек.: это примерно на 10 порядков больше, чем планковское время, которое устанавливает границу применимости современных физических теорий. Вместе с тем величина находится далеко за пределами разрешения приборов — наименьший измеряемый промежуток времени на сегодняшний день составляет порядка 10–18 сек., что по меньшей мере в квадриллионы раз превосходит фундаментальный период.

 

Это обстоятельство, а также численные симуляции, которые физики провели на основе теоретических уравнений, показывают, что при нынешней точности эффекты дискретности времени не должны вносить значимого вклада в данные экспериментов.

 

Тем не менее, если сравнимые с фундаментальным периодом времена станут доступны для наблюдения, это наложит принципиальные ограничения на разрешение приборов — ход идентичных физических часов нельзя будет согласовать с точностью, которая превышает точность универсальных.

 

Кроме того, оценка не чувствительна к выбору конкретного вида фундаментального и физического осцилляторов — сложные системы в роли того и другого объекта приводят к уравнениям более сложного вида, однако такие детали незначительно влияют на вычисления. Таким образом, можно говорить о получении строгой верхней границы для фундаментального периода времени.


Другие новости по теме:
22.10.20 - Скорость звука ограничили 36 километрами
25.09.20 - Физики-предсказатели. Свойства молекул можно узнать до эксперимента
27.08.20 -  Промышленные лазеры, как источник аттосекундных импульсов
25.08.20 - Компактная атомная батарейка, со сроком службы — 20 лет
19.08.20 - Лидар, который видит на расстоянии 45 километров
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанотехнологи из США и Японии разделили премию Испании

2 японских и 3 американских ученых стали лауреатами престижной премии принца Астурийского за научные и технические разработки в области нанотехнологий. Испания присудила награды японским ученым Сум

886
2

Одноколесный велосипед с электромотором (видео)

Enicycle - это моторизованный одноколесный велосипед, сконструированный изобретателем из Словении Александером Полутником (Aleksander Polutnik). Научиться ездить на этом необычном средстве передвижени

157
3

Альтернативная энергетика – тема лучшего инновационного проекта молодых учёных РФ.

ДНК-диагностика инфекционных и наследственных заболеваний, альтернативная энергетика, новые технологии материаловедения – в числе основных проектов-победителей Всероссийского конкурса по поддерж

153
4

Над Европой обнаружен радиоактивный йод - 131

Следы радиоактивного йода были обнаружены в атмосфере многих европейских стран. Источник утечки пока не определен. Йод-131 в основном используется в фармацевтике. Он является побочным продуктом

148
5

Ученые обнаружили неизвестный ранее вирус

Способ глубокого секвенирования помог международной команде исследователей открыть новую разновидность рабдовирусов, которые вызывают заболевание бешенством у животных и людей. При этом, обнаруженный

147

Анонсы событий