最小可設想的時間長度可能不小於一秒的百萬分之一的十億分之一的十億分之一的十億分之一。這是根據一項新理論得出的結論，該理論描述了宇宙具有基本時鐘狀特性的含義，這種特性的刻度會與我們最好的原子鐘相互作用。
這樣的想法可以幫助科學家們更接近於進行實驗，從而闡明萬物理論，這是一個總體框架，可以調和20世紀物理學的兩大支柱——量子力學（研究存在於最小的物體）和阿爾伯特·愛因斯坦的相對論（描述最巨大的物體）。
我們大多數人對時間的流逝都有一些感覺。但時間究竟是什麼？
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“我們不知道，”賓夕法尼亞州立大學大學園分校的物理學家馬丁·博約瓦爾德告訴Live Science。“我們知道事物會變化，我們用時間來描述這種變化。”
他補充說，物理學提出了兩種相互衝突的時間觀。一種源於量子力學，將時間視為永不停歇地以穩定速度流逝的引數。另一種則源於相對論，它告訴科學家們，對於以不同速度運動的兩位觀察者來說，時間可以收縮和膨脹，他們會對事件之間的時間跨度產生分歧。
在大多數情況下，這種差異並不是非常重要。量子力學和相對論所描述的獨立領域幾乎沒有重疊。但是某些物體——例如黑洞，它將巨大的質量濃縮到難以想象的微小空間中——如果不使用被稱為量子引力的萬物理論就無法完全描述。
在某些版本的量子引力中，時間本身將被量子化，這意味著它將由離散的單元組成，這將是時間的基本週期。這就像宇宙包含一個潛在的場，為其中的一切設定最小的滴答率，有點像著名的希格斯場，它產生了希格斯玻色子粒子，後者賦予其他粒子質量。但對於這個宇宙時鐘，“它不是提供質量，而是提供時間，”博約瓦爾德說。
透過對這樣一個宇宙時鐘進行建模，他和他的同事們能夠表明，它將對人造原子鐘產生影響，後者使用某些原子的鐘擺式振盪來提供我們對時間的最佳測量。根據這個模型，原子鐘的滴答聲有時會與宇宙時鐘的滴答聲不同步。
這將限制單個原子鐘時間測量的精度，這意味著兩個不同的原子鐘最終可能會對時間跨度產生分歧。鑑於我們最好的原子鐘彼此一致，並且可以測量小至10^(-19)秒或十億分之一的十億分之一秒的滴答聲，根據該團隊的論文，時間的基本單位不能大於10^(-33)秒，該論文於6月19日發表在《物理評論快報》雜誌上。
“我最喜歡這篇論文的地方是模型的簡潔性，”比利時布魯塞爾自由大學的量子物理學家埃斯特班·卡斯特羅-魯伊斯告訴Live Science，他沒有參與這項工作。“他們得到了一個原則上可以測量的實際界限，我發現這很了不起。”
他補充說，這種型別的研究往往非常抽象，因此很高興看到一個具體的成果，它對量子引力具有可觀測的後果，這意味著該理論有一天可以得到檢驗。
研究人員在論文中表示，雖然驗證這種基本時間單位的存在超出了我們當前的技術能力，但它比以前的提議更容易實現，例如普朗克時間。根據Universe Today的說法，普朗克時間源於基本常數，它將最小可測量的滴答聲設定為10^(-44)秒，或十億分之一的十億分之一的十億分之一的十億分之一秒。
是否存在小於普朗克時間的某個時間長度尚有爭議，因為量子力學和相對論都無法解釋在該尺度以下會發生什麼。“至少在我們目前的理論中，談論超出這些單位的時間是沒有意義的，”卡斯特羅-魯伊斯說。
博約瓦爾德說，由於宇宙本身起源於一個巨大物體，它位於一個微小的空間中，然後迅速膨脹，因此宇宙學觀測，例如對宇宙微波背景（大爆炸的遺蹟）的仔細測量，可能有助於將時間的基本週期限制到更小的水平。
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