ميكانيكا الكم هي بالفعل صداع، بجسيمات توجد في حالات متعددة في آن واحد ودوال موجية تنهار عندما تنظر إليها بتركيز. الآن، وجدت مجموعة دولية من الفيزيائيين أنه إذا أخذت بعض التفسيرات البديلة على محمل الجد، فإن الزمن نفسه يصبح ضبابيًا بعض الشيء.

بتمويل من معهد الأسئلة التأسيسية (FQxI)، درس باحثون بقيادة نيكولا بورثولوتي من متحف ومركز أبحاث إنريكو فيرمي (CREF) في روما نموذجين رئيسيين لانهيار الكم: نموذج ديوسي-بنروز والتوطين التلقائي المستمر. عملهم، المنشور في Physical Review Research، يظهر أنه إذا كانت هذه النماذج صحيحة، فإن الزمن سيكون له عدم يقين مدمج - حد أساسي لدقة أي ساعة في قياسه.

"ما فعلناه هو أخذ فكرة أن نماذج الانهيار قد تكون مرتبطة بالجاذبية على محمل الجد،" قال بورثولوتي. "ثم سألنا سؤالًا ملموسًا جدًا: ماذا يعني هذا للزمن نفسه؟"

الفريق، الذي ضم أيضًا كاتالينا كورسيانو وكريستيان بيسيتشيا ولاجوس ديوسي وسيمون مانتي، أسس علاقة كمية بين نموذج التوطين التلقائي المستمر وتقلبات الزمكان الناتجة عن الجاذبية. النتيجة: تذبذب صغير في نسيج الزمن، أصغر بكثير من أن يؤثر حتى على أكثر الساعات الذرية تقدمًا.

"عدم اليقين هو بأضعاف كثيرة أقل من أي شيء يمكننا قياسه حاليًا، لذا ليس له عواقب عملية على ضبط الوقت اليومي،" قالت كورسيانو. "نتائجنا تظهر بوضوح أن تقنيات ضبط الوقت الحديثة غير متأثرة تمامًا،" أضاف بيسيتشيا.

البحث يبني على عقود من محاولات التوفيق بين ميكانيكا الكم والنسبية العامة، اللتين تعالجان الزمن بطرق مختلفة جوهريًا. في ميكانيكا الكم، الزمن هو معامل خارجي؛ في النسبية، يتمدد وينحني. الدراسة الجديدة تشير إلى أن نماذج الانهيار قد تشير إلى رابط أعمق بين السلوك الكمي والجاذبية والزمن.

أشادت كورسيانو بالدعم النادر لمثل هذا البحث التأسيسي. "ليس هناك العديد من المؤسسات في العالم التي تدعم البحث في هذه الأنواع من الأسئلة الأساسية حول الكون والفضاء والزمن والمادة،" قالت. "عملنا يظهر أنه حتى الأفكار الجذرية حول ميكانيكا الكم يمكن اختبارها مقابل قياسات فيزيائية دقيقة، وأنه، بشكل مطمئن، يظل ضبط الوقت أحد أكثر الركائز استقرارًا في الفيزياء الحديثة."

العمل تم دعمه جزئيًا من خلال برنامج الوعي في العالم المادي لمعهد الأسئلة التأسيسية.