@ 2015.10.11 , 08:30

迟到新借口:钟表永远不可能精确

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如果你是迟到大军中的一员,那么这下你又有一个新借口了:科学家告诉我们,根本不可能制造出完美精度的时钟。但坏消息是,解释这个借口并不容易,它涉及到基本物理学定律——宇宙中的所有粒子并非以相同的方式经历时间。

在爱因斯坦的相对论里,时间膨胀的概念说的是物体的速度、被观察的地点会影响时间。你现在可以在这个颠覆性的混乱中添入很大的加速度。钟表匠可以尽其所能使时间精确,但他们永远无法避免时空本身的构造。

波兰华沙大学的研究人员Andrzej Dragan说道:

我们的计算显示,在加速度超过了一个很大的特定值之后,基本粒子的衰变势必存在时间混乱。如果这种扰乱影响了基本的“粒子水平上”的时钟,那么任何基于量子理论法则而制造的设备都将受到干扰。因此,并不存在完美精确的时间度量方法。

研究人员所测量的并非14路公交车从城市的一头开到另一头的时间,而是探究一种叫做μ介子的基本粒子。尽管我们已然知道速度影响时间(不同速度的粒子衰变速率不同),但新研究显示这种相同的扭曲也在以不同的加速度发生着。

他们的研究结果和加拿大物理学家William Unruh在上个世纪70年代做出的预测相符。本质上,他认为观察者的加速度影响他们所能见到的粒子数目;而假如这个想法正确的话,那么这些粒子会以不同的速率衰变——换句话说,即不以相同的方式经历时间。

不同于以往那些基于假设情景的研究,这次的研究人员表示他们的假说可以立刻进行应用。

我们证明了,对于测量时空所产生的问题而言,根本不需要假设极端情况。假如是在极大加速度的系统中,那么即便是在今时今日的宇宙里,时间和空间也无法精准地度量。

如果你仍旧心存疑惑,那么不必担心,因为科学家们也是。这种差异到底是由测量方式所引发的,还是由于时间本身的性质?目前为止,谁也不确定。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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