نظریه زمان سنجی ترکیبی از ساعتهای کوانتومی و نسبیت اینشتین

0

نظریه زمان سنجی ترکیبی از ساعتهای کوانتومی و نسبیت اینشتین

نظریه زمان سنجی ترکیبی از ساعتهای کوانتومی و نسبیت اینشتین براساس یک مطالعه نظری از کالج دارتموث ، کالج سنت آنسلم و دانشگاه سانتا کلارا ، پدیده ای از مکانیک کوانتوم که به عنوان سوپرپوزیشن شناخته می شود می تواند بر زمان سنجی در ساعتهای بسیار دقیق تأثیر بگذارد. تحقیقات برای توصیف تاثیر را نشان می دهد که انطباق-توانایی یک اتم وجود داشته باشد در بیش از یک حالت در همان زمان -leads به یک اصلاح در ساعتهای اتمی شناخته شده به عنوان “زمان کوانتومی اتساع.”

دانشکده ها : این تحقیق که در ژورنال Nature Communications منتشر شده است ، اثرات کوانتومی فراتر از نظریه نسبیت آلبرت انیشتین را در نظر می گیرد تا پیش بینی جدیدی درباره ماهیت زمان انجام دهد.

الکساندر اسمیت ، استادیار فیزیک در کالج سنت آنسلم و استادیار کمک در کالج دارتموث ، که تحقیق را به عنوان یک دانشجوی ارشد در دارتموث رهبری می کرد ، گفت: “هر زمان که ساعتهای بهتری تولید کرده ایم ، چیزهای جدیدی در مورد جهان آموخته ایم.” جامعه یاران. “اتساع زمان کوانتوم هم نتیجه مکانیک کوانتوم و هم نسبیت اینشتین است و بنابراین امکان جدیدی برای آزمایش فیزیک بنیادی در تقاطع آنها فراهم می کند.”

در اوایل دهه ۱۹۰۰ ، آلبرت انیشتین با نشان دادن اینکه زمان تجربه شده توسط یک ساعت به سرعت حرکت آن بستگی دارد – با افزایش سرعت ساعت ، سرعت تاک خوردن آن ، تصویری انقلابی از فضا و زمان ارائه داد. این یک گریز اساسی از مفهوم مطلق زمان سر آیزاک نیوتون بود.

مکانیک کوانتوم ، نظریه حرکت حاکم بر قلمرو اتمی ، اجازه می دهد تا ساعت به گونه ای حرکت کند که گویی همزمان با دو سرعت متفاوت حرکت می کند: یک “برهم نهی” کوانتومی سرعت. مقاله تحقیق این احتمال را در نظر گرفته و نظریه احتمالی زمان سنجی را ارائه می دهد که منجر به پیش بینی اتساع زمان کوانتومی می شود.

برای توسعه نظریه جدید ، این تیم تکنیک های مدرن علوم اطلاعات کوانتومی را با نظریه ای که در دهه ۱۹۸۰ توسعه یافته و چگونگی ظهور زمان از تئوری کوانتوم گرانش را توضیح می دهد ، ترکیب کردند.

مهدی احمدی ، مدرس دانشگاه سانتا کلارا که یکی از نویسندگان این تحقیق است ، گفت: “فیزیکدانان برای دهه ها تلاش کرده اند ماهیت دینامیکی زمان را در تئوری کوانتوم جای دهند.” “در کار ما ، ما اصلاحاتی را برای اتساع نسبی نسبی پیش بینی می کنیم که ناشی از این واقعیت است که ساعتهایی که برای اندازه گیری این اثر استفاده می شوند ، ماهیت مکانیکی کوانتومی دارند.”

به همان روشی که قدمت کربن برای تعیین سن اجسام آلی به اتم های در حال تجزیه متکی است ، طول عمر یک اتم هیجان زده به عنوان ساعت عمل می کند. اگر چنین اتمی در یک superpose با سرعتهای مختلف حرکت کند ، در آن صورت عمر آن بسته به ماهیت superposition نسبت به اتمی که با سرعت مشخصی حرکت می کند ، افزایش می یابد یا کاهش می یابد.

تصحیح در طول عمر اتم به قدری ناچیز است که اندازه گیری آن با عباراتی که در مقیاس انسانی منطقی است غیر ممکن است. اما توانایی در نظر گرفتن این اثر می تواند آزمایش اتساع زمان کوانتومی را با استفاده از پیشرفته ترین ساعتهای اتمی امکان پذیر کند.

همانطور که پیش بینی سودمندی مکانیک کوانتوم برای تصویربرداری پزشکی ، محاسبات و میکروسکوپ زمانی که این تئوری در اوایل دهه ۱۹۰۰ در حال توسعه بود ، دشوار بود ، تصور مفاهیم عملی اتساع زمان کوانتومی بسیار زود است.

ممکن است شما دوست داشته باشید