Модели квантового коллапса. Физики обнаружили возможную фундаментальную погрешность самого времени

Исследование показало, что некоторые квантовые теории допускают крошечную неопределенность самого времени. Она может ограничивать точность любых часов, однако современные технологии пока не способны ее зафиксировать.

Об этом пишет издание ScienceDaily .

Международная группа физиков исследовала две так называемые модели квантового коллапса. Они предполагают, что квантовое состояние может переходить к определенному результату само по себе, без измерения или наблюдателя. В отличие от различных интерпретаций квантовой механики, такие модели предсказывают физические эффекты, которые в принципе можно проверить экспериментально.

Исследователи рассматривали модель Диоши — Пенроуза, связывающую коллапс квантовых состояний с гравитацией, а также модель непрерывной спонтанной локализации (Continuous Spontaneous Localization, CSL). Для CSL они впервые установили количественную связь с гравитационными флуктуациями пространства-времени.

Расчеты показали, что если эти модели верно описывают природу, то время может обладать собственной, чрезвычайно малой неопределенностью. Иными словами, существует предел точности, с которой вообще можно измерить время.

На практике это ничего не меняет. Предсказанный эффект настолько мал, что его не могут зафиксировать даже самые точные современные атомные часы. По словам авторов, он не влияет на современные технологии измерения времени.

Этот результат важен прежде всего для фундаментальной физики. В стандартной квантовой механике время рассматривается как внешний параметр, тогда как общая теория относительности описывает время и пространство как единую гибкую структуру — пространство-время, — которая изменяется под воздействием массы и энергии.

Именно различие между этими двумя подходами является одной из главных проблем современной физики. Ученые ищут теорию, которая могла бы согласовать квантовую механику с гравитацией.

В новой работе также предлагается способ проверки моделей квантового коллапса. Если будущие эксперименты обеспечат достаточную точность, они смогут выявить предсказанные эффекты и выяснить, действительно ли такие модели описывают физическую реальность.