新研究發現宇宙的基本時鐘

　　北京時間 7 月 20 日消息，據國外媒體報道，科學家研究表明，宇宙最小時鐘單位可能比我們想象的更大一些，宇宙存在一種類似時鐘的基本特性，其時鐘運行與我們的原子時鐘産生交互作用。

　　像這樣的觀點有助于科學家更近一步做實驗，解釋宇宙萬物，形成一個整體框架，使 20 世紀物理學兩大支柱理論——量子力學和愛因斯坦相對論，協調一緻，量子力學能夠觀測宇宙最小物體，愛因斯坦相對論則描述宇宙較大質量天體的引力作用。

　　我們大多數人都能感到時間流逝，但時間究竟是什麼?

　　美國賓夕法尼亞州立大學物理學家馬丁 · 波約瓦德說：“我們無法描述時間的流逝，我們隻知道随着時間事物在變化，我們用時間來描述事物的變化過程。”

　　他強調稱，物理學對時間概念存在兩種相互沖突的觀點，一種理論起源于量子力，它将時間燃燒為一個永不停止、以穩定速度流動的參數;另一種理論則來自相對論，它揭示當兩個觀察者以不同速度運動時，時間可能會收縮或者膨脹。這兩種理論對事件的時間跨度變化存在不同的看法。

　　在多數情況下，這種差異并不是特别重要，量子力學和愛因斯坦相對論所描繪的獨立領域幾乎沒有重疊，但是某些天體，例如：黑洞，它将巨大的質量凝聚成一個不可思議的小空間，如果沒有量子引力理論，就無法完全描述黑洞。

　　在量子引力的某些版本中，時間自身是被量子化的，這意味着它是由離散單位組成，也就是時間的基本周期。這就像宇宙中包含了一個潛在的場，為其内部的一切設定最小的時鐘速率，這有點像的希格斯場，它産生了希格斯玻色子，而希格斯玻色子對其他粒子提供了質量。但對于這個宇宙時鐘而言，它提供的不是質量，而是時間。

　　波約瓦德和同事通過建立這樣的通用時鐘模型，能夠證明它對人類建造的原子鐘有一定的影響。人類建造的原子鐘利用某些原子的擺動振蕩提供我們對時間的測量，依據這個模型，原子鐘的滴答聲有時與通用時鐘并不同步。

　　這将有助于限定原子鐘測量時間的精度，意味着兩個不同的原子鐘最終可能會時間跨度的長短計算産生分歧。目前，基于原子鐘的運行狀況，我們可以将宇宙時鐘單位最小值為 10^(-19)秒，這項研究報告發表在 6 月 19 日出版的《物理評論快報》上。

　　未參與這項研究工作的比利時布魯克斯自由大學量子物理學家埃斯特班 · 卡斯特羅 · 魯伊斯表明，他們的研究獲得一個理論上可以測量的實際邊界，這是非常神奇的，意味着能夠确定宇宙時鐘的單位大小。

　　這種類型的研究通常非常抽象，所以我們對觀測量子引力的具體結果很感興趣，這意味着未來有該理論将獲得驗證。