Mecanica cuantică este deja o durere de cap, cu particule care există în mai multe stări simultan și funcții de undă care se prăbușesc când te uiți prea insistent la ele. Acum, un grup internațional de fizicieni a descoperit că, dacă iei în serios anumite explicații alternative, timpul însuși devine puțin neclar.

Cu finanțare de la Foundational Questions Institute (FQxI), cercetătorii conduși de Nicola Bortolotti de la Muzeul și Centrul de Cercetare Enrico Fermi (CREF) din Roma au examinat două modele principale de colaps cuantic: modelul Diósi-Penrose și Localizarea Spontană Continuă. Lucrarea lor, publicată în Physical Review Research, arată că, dacă aceste modele sunt corecte, timpul ar avea o incertitudine inerentă - o limită fundamentală a cât de precis poate orice ceas să îl măsoare.

„Ce am făcut noi a fost să luăm în serios ideea că modelele de colaps ar putea fi legate de gravitație”, a spus Bortolotti. „Și apoi am pus o întrebare foarte concretă: Ce implică asta pentru timpul însuși?”

Echipa, care i-a inclus și pe Catalina Curceanu, Kristian Piscicchia, Lajos Diósi și Simone Manti, a stabilit o relație cantitativă între modelul Localizării Spontane Continue și fluctuațiile spațiu-timp cauzate de gravitație. Rezultatul: o mică oscilație în țesătura timpului, mult prea mică pentru a afecta chiar și cele mai avansate ceasuri atomice.

„Incertitudinea este cu multe ordine de mărime sub orice putem măsura în prezent, așa că nu are consecințe practice pentru măsurarea timpului de zi cu zi”, a spus Curceanu. „Rezultatele noastre arată explicit că tehnologiile moderne de măsurare a timpului nu sunt deloc afectate”, a adăugat Piscicchia.

Cercetarea se bazează pe decenii de încercări de a reconcilia mecanica cuantică cu relativitatea generală, care tratează timpul în moduri fundamental diferite. În mecanica cuantică, timpul este un parametru extern; în relativitate, se întinde și se curbează. Noul studiu sugerează că modelele de colaps ar putea indica o legătură mai profundă între comportamentul cuantic, gravitație și timp.

Curceanu a lăudat sprijinul rar pentru o astfel de cercetare fundamentală. „Nu sunt multe fundații în lume care să sprijine cercetarea acestor tipuri de întrebări fundamentale despre univers, spațiu, timp și materie”, a spus ea. „Munca noastră arată că chiar și ideile radicale despre mecanica cuantică pot fi testate prin măsurători fizice precise și că, liniștitor, măsurarea timpului rămâne unul dintre cei mai stabili piloni ai fizicii moderne.”

Lucrarea a fost susținută parțial prin programul FQxI Consciousness in the Physical World.