Фізики знайшли фундаментальну межу точності вимірювання часу

Фізики з Foun­da­tion­al Ques­tions Insti­tute (FQxI) виявили, що час має крихітні внутрішні невизначеності, які встановлюють фундаментальну межу точності будь-яких годинників. Це відкриття, опубліковане в науковій статті, може стати важливим кроком у пошуку єдиної теорії, що поєднає квантову механіку та гравітацію.

Дослідження ґрунтується на так званих моделях квантового колапсу, які пояснюють перехід квантових систем із суперпозиції до визначеного стану. Однією з таких моделей є Con­tin­u­ous Spon­ta­neous Local­iza­tion, яку автори пов’язали з флуктуаціями простору-часу. Це дозволило поставити конкретне питання: що означає колапс хвильових функцій для самого часу.

Розрахунки показали, що якщо моделі колапсу правильні, то час не може бути абсолютно точним і завжди містить невелику невизначеність. Вона є настільки малою, що не впливає навіть на найсучасніші атомні годинники, але водночас демонструє фундаментальну межу вимірювань.

За словами керівника дослідження Нікола Бортолотті, результат виявився «чітким і водночас заспокійливим», адже практичних наслідків для повсякденного вимірювання часу немає. Дослідниця Каталіна Курчеану з INFN-LNF у Фраскаті додала, що невизначеність є на багато порядків нижчою за будь-які сучасні можливості вимірювань.

Робота свідчить про можливі глибші зв’язки між квантовою фізикою, гравітацією та природою часу. Вона відкриває перспективи для створення більш фундаментальної теорії, яка пояснить процеси у Всесвіті від найменших масштабів до космічних.