Чим точніше годинник, тим більше стає розмитим час
Source:
Час — дивна штука. Ми звикли вважати годинник, але у Всесвіті немає якихось головних ходиков і циферблату, а значить ми можемо відчувати час по-різному, в залежності від того, як ми рухаємося або як на нас впливає гравітація. Фізики спробували об'єднати дві великі теорії фізики, щоб зробити висновок, що час не тільки не погоджено універсально, але і будь-які годинники, які ми використовуємо для його вимірювання, розмивають протягом часу в навколишньому просторі.
По-перше, це зовсім не означає, що ваші настінні годинники допоможуть вам швидше постаріти. Ми говоримо про годинник у високоточних експериментах, наприклад, про атомних годинниках. Група фізиків з Віденського університету та Австрійської академії наук зробили висновки із квантової механіки та загальної теорії відносності, щоб заявити: збільшення точності вимірювань на годиннику в одному просторі також збільшує спотворення часу.
Давайте на секунду зупинимося і спробуємо висловити простими словами, що фізики знають на поточний момент.
Квантова механіка вкрай точно описує Всесвіт в дрібних масштабах, де все переходить в царство субатомних частинок і сил, що діють на найкоротших відстанях. При всій своїй точності і корисності, квантова механіка дозволяє нам робити прогнози, які суперечать нашого повсякденного досвіду.
Один з таких прогнозів — це принцип невизначеності Гейзенберга, відповідно до якого, коли ви знаєте один параметр з високою точністю, вимірювання другого параметра стає менш точним. Наприклад, чим більше ви уточнюєте положення об'єкта в часі і просторі, тим менше ви можете бути впевнені в його імпульсі.
І справа не в тому, що хтось розумніший чи у когось обладнання краще — Всесвіт у своїй основі так працює, це фундаментально. Електрони не врізаються в протони, завдяки балансу «невизначеності» та положення імпульсу.
Можна поглянути і з іншого боку: щоб визначити положення об'єкта з найвищою точністю, нам треба рахуватися з неймовірним кількістю енергії. Стосовно нашим гіпотетичним годинах, поділ на частки секунди в наших годинниках призводить до того, що ми знаємо все менше про енергії годин. І тут вступає загальна теорія відносності — ще одна перевірена теорія у фізиці, тільки в ній час більше використовується для пояснення того, як масивні об'єкти впливають один на одного на відстані.
Завдяки роботі Ейнштейна, ми розуміємо, що існує еквівалентність між масою та енергією, виражена формулою E = mc2. Енергія дорівнює масі, помноженій на квадрат швидкості світла. Ми також знаємо, що час і простір пов'язані, і цей простір-час не просто порожня коробка — маса, а значить і енергія, може викривляти простір-час.
Саме тому ми спостерігаємо цікаві ефекти на зразок гравітаційного лінзування, коли масивні об'єкти на кшталт зірок і чорних дір своєю масою викривляють шлях руху світла. І також це означає, що маса може призводити до гравітаційному уповільнення часу, коли час тече тим ближче, чим ближче до джерела гравітації.
На жаль, хоча ці теорії відмінно підтримуються експериментами, вони практично не вживаються разом. Тому фізики намагаються створити нову теорію, яка уместила б обидві ці теорії і була б коректною. При цьому ми продовжуємо досліджувати, як ці теорії описують одні й ті ж феномени начебто часу. Як, власне, і в цій статті.
Фізики припустили, що акт вимірювання часу з високою точністю вимагає великих витрат енергії, що автоматично зменшує точність вимірювань в безпосередній області будь-якого відстежує час пристрою.
«Наші висновки говорять про те, що нам потрібно переглянути свої ідеї про природу часу, коли до уваги береться і ОТО, і квантова механіка», говорить дослідник Естебан Кастро.
як це впливає на нас на щоденному рівні? Як це часто буває з теоретичною фізикою, особливо ніякого.
Хоча технічно квантова механіка застосовується до «великим» речей, не хвилюйтеся, якщо ваш секундомір відраховує частки секунди; у вас на зап'ястку не відкриється чорна діра. Всі вищеописані висновки будуть мати значення тільки для годинника у високо точних експериментах, набагато більш досконалих, ніж ті, які розробляються в даний час.
Але чим краще ми розуміємо, як працює годинник і час зокрема, хоча б у теорії, тим краще ми розуміємо Всесвіт навколо нас. Одного разу, можливо, ми зрозуміємо природу самого часу. Робота вчених була опублікована в Працях Національної академії наук (PNAS).
Більше:
Чи можна захиститися від ВІЛ на генному рівні
лютує Чума XX століття і в XXI столітті. СНІД вже давно визнається багатьма справжньою проблемою людства, яку треба якось вирішувати. Люди будують теорії, звідки він узявся і чому треба чи не треба переживати за його приводу, але одне ясно точно. З н...
Що не так з тестами на коронавірус?
Сьогодні багато демонізують Гейтса, звинувачуючи його в навмисному чипировании населення (от тільки як?) і заодно всіх смертних гріхах. Розповідаємо, чому американський мільярдер насправді молодець і зовсім не рептилоид Яким би тривожним це не здавал...
15 кращих цитат Альберта Ейнштейна про науку і життя
Альберт Ейнштейн був синонімом слова «Геній». Саме так, з великої літери. Не дарма кажуть, що талановита людина талановита у всьому. Геніальність теж можна назвати талантом, так як це унікальна особливість людини бути розумним, розважливим ...
Новини
Людство на крок наблизилася до створення синтетичних дріжджів
Вчені ще на один, але досить помітний крок наблизилися до створення в лабораторних умовах дріжджів. Їм вдалося сформувати ще п'ять хромосом дріжджів. Дріжджі необхідні людству в тому числі і для виробництва хліба і хлібобулочних в...
Уточнення швидкості розширення Всесвіту може призвести до нової фізики
Це було на початку 1990-х років. Обсерваторія Карнегі в Пасадені, штат Каліфорнія, спорожніла на різдвяні канікули. Венді Фрідман, одна в бібліотеці, працювала над величезною і тернистою проблемою: швидкість розширення Всесвіту. К...
Росэлектроника створила систему освітлення на лазерах
Інженери холдингу «Росэлектроника» створили новітню систему освітлення, яка заснована на використанні лазерного випромінювання. Ці освітлювальні прилади здатні працювати в агресивних середовищах начебто атомних станцій і навіть пі...
Селекціонер із США вивів пітона з малюнком смайликів-емодзі на тілі
Як відомо, зміни в живій природі виникають постійно: мутації призводять до появи нових порід і навіть видів, а під впливом умов зовнішнього середовища живі організми можуть набувати нові властивості. Але іноді серед з'явилися особ...
Код операційної системи записали в молекулу ДНК
У зв'язку з розвитком технологій і зростанням обсягу переданих даних, фахівці шукають все нові способи зберігання інформації. І нещодавно група вчених з Колумбійського університету Нью-Йоркського Центру Геному продемонстрували нов...
Створена губка, здатна очистити океан від нафти і нафтопродуктів
і продукти її переробки на сьогоднішній день є основними океанів нашої планети. Практично всі серйозні випадки забруднення світового океану пов'язані саме з нафтою. Навіть якщо відкинути серйозні аварії танкерів і нафтових платфо...
Як були виявлені найдавніші скам'янілості в світі
3770 мільйонів років тому Земля була зовсім іншою. Рослин і тварин не було. Небо не було блакитним. Поверхня нагадувала голу кам'янисту пустку. І все ж саме в цей час, як ми думаємо, з'явилася перша життя. Глибоко в океані, біля г...
Чому високі люди помирають рано, а великі тварини — ні?
найвищий чоловік у Європі, 2,34-метровий колишній баскетболіст, актор Ніл Финглтон, грав ролі в «Грі престолів», «Людей Ікс» і «Месниках», помер у віці 36 років. Настільки рання смерть для людей високого зросту не є рідкістю. Робе...
Погодилися б на генну модифікацію собаки заради її здоров'я?
У собак більше генетичних захворювань, ніж у будь-яких інших видів на планеті — це вам будь-який біолог підтвердить. І не збреше: жодна інша тварина люди не виводили так цілеспрямовано і довго, щоб форма взяла гору над змістом — з...
Злиття людей і машин не зупинить повстання машин
Генеральний директор Tesla і засновник OpenAI Ілон Маск минулого тижня припустив, що людство може звести нанівець свій страх перед повстанням машин (тобто роботів) за рахунок злиття з цими самими машинами і перетворення в кіборгів...
Виявлені найдавніші на сьогоднішній день сліди життя на Землі
про Походження життя на планеті Земля є дуже важливою темою для наукового дослідження. Регулярні знахідки і відкриття постійно зрушують момент першого живого організму все далі і далі . Ось і на цей раз виявлені канадськими вченим...
Можна прожити, харчуючись тільки одним видом їжі?
Нам постійно твердять про переваги різноманітної дієти. Але якби вам довелося виживати тільки на одному виді їжі — який з них забезпечив би вам саму довге життя? Не хлібом єдиним живе людина — хоча б тому, що вже через місяць тако...
Деякі вчені категорично проти воскресіння вимерлих видів тварин
У минулому місяці все наукове співтовариство про бажання гарвардських вчених воскресити вимерлі види тварин. Джордж Черч з Гарвардського університету, який вивчає вимерлі види, заявив, що в найближчі роки збирається воскресити мам...
Всередині рослин виростили електричні ланцюги
Рослини живлять життя на Землі. Вони являють собою початковий джерело їжі, забезпечуючи енергією майже всі живі організми, і лежать в основі викопних видів палива, які живлять енергетичні потреби сучасного світу. Але спалювання да...
Створено гнучке волокно, що проводить імпульси до мозку і назад
Як повідомляє Medical Xpress, великій групі дослідників, включає інженерів, хіміків і нейробіологів, серед яких чимало випускників Массачусетського технологічного інституту (MIT), представили гнучке волокно нового типу, яке здатне...
Томські вчені створили мініатюрний потужний прискорювач частинок
Нещодавно ми писали про те, що на базі Томського політехнічного університету (ТПУ) створили , як зі стін все того ж навчального закладу прийшла не менш цікава новина. Фахівцям ТПУ вдалося розробити мініатюрний бетатрон, який вдвіч...
Якщо атоми здебільшого пусті, чому речі тверді на дотик і на вигляд?
Хімік Джон Дальтон запропонував теорію, що вся матерія і об'єкти складаються частинок — атомів, — і ця теорія досі прийнята науковим співтовариством, через двісті років. Кожен з цих атомів складається з неймовірно маленького ядра ...
За допомогою нейронної мережі вдалося змоделювати поведінку складної квантової системи
Моделювання складно влаштованих квантових систем на сьогоднішній день — вкрай непросте завдання. Справа в тому, що традиційні методи тут не підходять, так як із збільшенням складності системи кількість її станів зростає по е...
Який кінець чекає Сонячну систему?
треба Було 13,8 мільярда років космічної еволюції, щоб ми опинилися тут. Покоління зірок повинні були жити і померти, щоб створити важкі елементи; крихітні протогалактики повинні були злитися, щоб утворився Чумацький Шлях; хмари м...
Антропний принцип: сама понівечена ідея фізики
У Всесвіті є фундаментальні закони, які ми можемо спостерігати. Ще в ній існуємо ми, речі, з яких ми створені, і все це теж підкоряється фундаментальним законам. На основі цього можна спорудити два дуже простих твердження, з якими...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!