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宇宙的最小時間單位有多小?

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【新三才首發】人們可以想像的最小時間長度會有多小呢?可能不大於十億分之一秒的十億分之一的十億分之一的百萬分之一。這是根據一種新的理論所推論出來的。

這樣的想法可以幫助科學家更接近進行闡明一切理論的實驗 ,一個可以協調20世紀物理學兩大支柱的總體框架-著眼於存在的最小物體的量子力學,以及描述最龐大物體的愛因斯坦相對論。

我們大多數人都有時間的流逝感。但是時間到底是什麼?

「我們不知道。」賓州州立大學的物理學家馬丁·博霍瓦爾德(Martin Bojowald)表示。「我們知道事情會發生變化,我們會根據時間來描述這種變化。」

他補充說,物理學提出了兩種相互矛盾的時間觀。一個源於量子力學的理論把時間說成是一個永不停止以穩定的速度流動的參數。另一個是從相對論得出的,它告訴科學家,對於兩個以不同速度運動的觀察者來說,時間可以收縮和擴展。

在大多數情況下,這種差異並不十分重要。量子力學和相對論描述的各個領域幾乎沒有重疊。但是,如果沒有所謂的量子引力理論,就無法完全描述某些物體(例如黑洞,它們將巨大的質量凝聚到一個難以想像的微小空間中)。

在某些形式的量子引力中,時間本身將被量化,這意味著它將由離散單位組成,也就是所謂的基本時間段落。好像宇宙包含一個為其內部所有事物所設置的最小時間單位的基礎場一樣,類似於著名的希格斯場。對於這種基本時間場,「不是提供質量,而是提供時間。」 博霍瓦爾德說。

研究人員在論文中說,根據這樣的理論所推論的最小時間長度不大於十億分之一秒的十億分之一的十億分之一的百萬分之一。雖然要證實存在這樣一個基本的時間單位超出了我們當前的技術能力,但它比以前的建議(如普朗克時間)更容易獲得。博霍瓦爾德表示,由於宇宙本身最初是一個很小的空間中的一個巨大物體,然後迅速膨脹,所以宇宙學觀測(例如測量來自大爆炸的遺物-宇宙微波背景)可能會有助於探討宇宙的基本時間單位到更小的水平。

(編譯:王明真)

(責任編輯:姜啟明)

(文章來源:新三才首發)

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