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宇宙的最小时间单位有多小?

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【新三才首发】人们可以想像的最小时间长度会有多小呢?可能不大于十亿分之一秒的十亿分之一的十亿分之一的百万分之一。这是根据一种新的理论所推论出来的。

这样的想法可以帮助科学家更接近进行阐明一切理论的实验 ,一个可以协调20世纪物理学两大支柱的总体框架-着眼于存在的最小物体的量子力学,以及描述最庞大物体的爱因斯坦相对论。

我们大多数人都有时间的流逝感。但是时间到底是什么?

「我们不知道。」宾州州立大学的物理学家马丁·博霍瓦尔德(Martin Bojowald)表示。「我们知道事情会发生变化,我们会根据时间来描述这种变化。」

他补充说,物理学提出了两种相互矛盾的时间观。一个源于量子力学的理论把时间说成是一个永不停止以稳定的速度流动的参数。另一个是从相对论得出的,它告诉科学家,对于两个以不同速度运动的观察者来说,时间可以收缩和扩展。

在大多数情况下,这种差异并不十分重要。量子力学和相对论描述的各个领域几乎没有重叠。但是,如果没有所谓的量子引力理论,就无法完全描述某些物体(例如黑洞,它们将巨大的质量凝聚到一个难以想像的微小空间中)。

在某些形式的量子引力中,时间本身将被量化,这意味着它将由离散单位组成,也就是所谓的基本时间段落。好像宇宙包含一个为其内部所有事物所设置的最小时间单位的基础场一样,类似于著名的希格斯场。对于这种基本时间场,「不是提供质量,而是提供时间。」 博霍瓦尔德说。

研究人员在论文中说,根据这样的理论所推论的最小时间长度不大于十亿分之一秒的十亿分之一的十亿分之一的百万分之一。虽然要证实存在这样一个基本的时间单位超出了我们当前的技术能力,但它比以前的建议(如普朗克时间)更容易获得。博霍瓦尔德表示,由于宇宙本身最初是一个很小的空间中的一个巨大物体,然后迅速膨胀,所以宇宙学观测(例如测量来自大爆炸的遗物-宇宙微波背景)可能会有助于探讨宇宙的基本时间单位到更小的水平。

(编译:王明真)

(责任编辑:姜启明)

(文章来源:新三才首发)

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