物理学家计算出了最小「时间子」的上限

宾夕法尼亚州立大学的三位理论物理学家已经计算出可能的时间基本单元的量化上限——他们建议将10的-33秒作为通用时钟最小单元的上限。加勒特·温德尔(Garrett Wendel)，路易斯·马丁内斯(LuisMartínez)和马丁·博约瓦尔德(Martin Bojowald)在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上发表的论文中概述了他们的理论，并提出了证明这一理论的可能方法。

多年以来，理论物理学家一直试图解释一个主要问题：相对论表明，时间是一个连续的量，根据加速度和重力条件，时间可以变慢或变快；但是量子力学理论认为，时间的流逝是稳定的，就像正在播放电影的画面一样。在这种情况下，时间必须具备普遍的意义。为了使两种理论都正确，必须以理性的方式化解矛盾。

一些理论学家建议，对于矛盾的一种可能的解释是，时间可以被量化为时空结构(和空间绑定在一起)，类似于描述量子引力的理论。在这种情况下，时空不是连续的，而是被划分为多个基本单位——有必要与普朗克长度相对应。当然，基本时空单位太小了以至于无法检测到。该理论还要求这种离散时空结构里的时间跨度是固定的。这种情况表明，就需要一个宇宙通用时钟。类似于北京时间作为国内标准时间，宇宙时间存在于整个宇宙中，并与物质相互作用。现在的问题就是，这样一个滴答作响的时钟，指针有多快。

在这项新的工作中，理论学家们开发了一种理论来描述这种基本时间增量的上限。他们的模型建议，用可在两个状态之间定期切换的量子振荡器作为通用时钟。为了计算其速度，他们设想将其与类似于原子钟的慢速振荡器耦合。在模型中，两个振荡器的净能量总是相同的。在这种情况下，两个振荡将不得不随着时间去同步。理论家们利用这种差异来计算通用时钟最小增量上限。他们甚至建议，尽管无法测量，但应该有可能通过尝试测量两次振荡的失步来验证其理论。