مفهوم زمان قرن‌ها برای دانشمندان، مفهومی جذاب بوده است. با پیشرفت‌های علم فیزیک در قرن گذشته و ظهور مکانیک کوانتومی و نظریه نسبیت عام، تضاد میان این دو نظریه در توضیح زمان نظر بسیاری از فیزیکدانان را به خود جلب کرده است. یکی از توضیحات ممکن برای این ناسازگاری، مفهوم کوانتش زمان است. به تازگی گروهی از فیزیکدانان موفق به اندازه‌گیری حد بالایی کوانتش زمان شده‌اند. با دیپ لوک همراه باشید…
گروهی از فیزیکدانان نظری دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا موفق شدند حد بالایی کوانتش زمان را محاسبه کنند. کوانتش زمان را می‌توان به نوعی تقسیم کردن زمان به بخش‌های گستته توصیف کرد. لوییس مارتینز (Luis Marti`nez)، گرت وندل (Garret Wendel) و مارتین بژووالد (Martin Bojowald) نظریه خود مبنی بر کوانتش زمان را تشریح و روش اثبات آن را بیان کردند. آن‌ها در مقاله‌ی خود که در مجله PRL منتشر شد، نشان دادند بالاترین حد ممکن در کوانتش زمان ۱۰ به توان منفی ۳۳ ثانیه (۳۳-۱۰) است.
سال‌هاست فیزیکدانان نظری برای توضیح یک مسئله مهم تلاش می‌کنند: نظریه نسبیت عام، یکی از مشهورترین نظریه‌های شناخته‌شده در دنیای علم، زمان را کمیتی پیوسته می‌داند که با توجه به عواملی همچون شتاب و شرایط گرانشی می‌تواند کندتر و یا تندتر از حالت معمول حرکت کند. از طرفی مکانیک کوانتومی می‌گوید نرخ پیشروی زمان توسط گام‌هایی ثابت تعیین می‌شود. این رفتار گسسته را می‌توان مانند فریم‌های یک فیلم که از یکدیگر مجزا هستند، در نظر گرفت. در این سناریو، زمان باید جهانی باشد. این تضاد موجود میان مکانیک کوانتومی و نسبیت عام باید به روشی منطقی حل شود.
برخی نظریه‌پردازان، مفهوم کوانتش زمان را به عنوان یک توضیح ممکن برای این اختلاف مطرح می‌کنند. بدین صورت که زمان می‌تواند همانند فضازمان، به صورت کوانتیده در نظر گرفته شود؛ چیزی شبیه به نظریه‌هایی که گرانش کوانتومی را توصیف می‌کنند. در این سناریو، زمان ساختاری پیوسته ندارد، بلکه به واحدهای کوچک‌تر تقسیم می‌شود. این واحدهای کوچک‌تر باید متناظر با طول پلانک باشند. البته ما قادر به اندازه‌گیری این واحدهای بسیار کوچک نیستیم. در این نظریه همچنین برای توضیح مفهوم زمان فرض می‌شود که پیشروی زمان نتیجه پیشروی جداگانه این واحدهای مجزاست. پس به یک ساعت جهانی نیاز داریم که عقربه‌های فرضی آن برحسب همین واحدهای کوچک پیش می‌روند. مفهوم کوانتش زمان نتیجه حرکت این عقربه‌هاست. در این دیدگاه، زمان جهانی در سراسر عالم وجود دارد و با ماده برهمکنش می‌کند. سوال اینجاست که سرعت حرکت عقربه‌های فرضی ساعت توصیف‌شده چقدر است؟
اکنون دانشمندان، نظریه‌ای برای توصیف حد بالایی کوانتش زمان توسعه داده‌‌اند. آن‌ها در این مدل فرض می‌کنند ساعت جهانی یک نوسانگر کوانتومی است که به صورت منظم میان دو حالت کوانتومی جابجا می‌شود. آن‌ها برای اندازه‌گیری سرعت این نوسانگر، آن را به صورت جفت‌شده با نوسانگر کندتری مشابه ساعت اتمی درنظر گرفتند. اگر انرژی خالص این دو نوسانگر، برابر باشد، باید یک اختلاف زمانی میان این دو ساعت به وجود آید. محققان از این اختلاف برای محاسبه حد بالایی حرکت عقربه‌های فرضی ساعت جهانی استفاده کردند. با وجود ناتوانایی در اندازه‌گیری کوانتش زمان، اما وجود آن را می‌توان با اندازه‌گیری اختلاف میان این دو ساعت اثبات کرد.
گفتگو۳ دیدگاه
خیلی دوست دارم درباره تضاد بین کوانتوم و نسبیت بیشتر بدونم. چون متاسفانه ما دانشجوهای فیزیک البته غیر فیزیک نسبیت در حد خیلی کم نسبیت و میخونیم و میشه گفت تا اخر دیگه سراغش هم نمیریم
سلام خسته نباشید خانم فرجی .ببخشید سوالی داشتم اینکه من در کتاب نجوم ب زبان ساده اعدادی رو میده ک سر در نمیارم اون اعداد این ها هستن * مثلا ۲ر۶ یا ۵ر۱ … معنی “ر” رو میشه بگین یعنی چه؟ چون همین نقطه گاهی باعث میشه مفهوم جمله رو نفهمم.مننونم بابت پاسخگوییتان [:
اون ممیزه
۵ر۱ >>1.5