Ačkoli teoreticky lze čas rozdělit na nekonečně malé intervaly, nejmenší fyzikálně významný interval času je Planckův čas, který se přibližně rovná 10 - 43 sekundám. Tento konečný limit znamená, že tyto dvě události nelze oddělit časem, který je kratší než tento interval. Nyní však v nové práci dospěli fyzici k závěru, že nejkratší fyzikálně významný časový interval může být ve skutečnosti o několik řádů delší než Planckův čas. Kromě toho fyzikové prokázali, že existence takového minimálního času mění základní rovnice kvantové mechaniky a protože kvantová mechanika popisuje všechny fyzikální systémy v nejmenším měřítku, mění také popis všech kvantových mechanických systémů.
Vědci Mir Faisal z University of Waterloo a University of Lethbridge v Kanadě, Mohammed Khalil z University of Alexandria v Egyptě a Sauria Das z University of Lethbridge zveřejnili článek nazvaný „Časové krystaly z minimální časové nejistoty“v evropském časopise Physical Journal C.
"Je možné, že ve vesmíru je minimální časový rozsah ve skutečnosti mnohem delší než Planckův čas, a to lze experimentálně ověřit," řekl Faisal Phys.org.
Planckův čas je tak krátký, že žádný experiment nebyl nikdy dost blízko na to, aby byl přímo testován - nejpřesnější testy mají přístup k časovému intervalu v řádu 10-17 sekund.
Přesto existuje silná teoretická podpora pro existenci Planckova času v různých přístupech ke kvantové gravitaci, jako je teorie strun, kvantová gravitace smyčky a poruchová kvantová gravitace. Téměř všechny tyto přístupy předpokládají, že je nemožné měřit délku menší než Planckovu délku, a v širším slova smyslu je čas kratší než Planckův čas, protože Planckův čas je definován jako čas, který trvá, než projde jednu jednotku Planckovy délky ve vakuu.
Vědci se s nejnovějšími teoretickými studiemi zabývali otázkou struktury času - zejména se dotkli staré otázky: je čas diskrétní nebo kontinuální?
"V naší práci jsme předpokládali, že čas je diskrétní povahy, a také jsme navrhli způsoby, jak experimentálně otestovat tento předpoklad," říká Faisal.
Jeden možný test zahrnuje měření rychlosti spontánní emise atomu vodíku. Vylepšená kvantová mechanická rovnice předpovídá mírně odlišnou míru spontánní emise, než předpovídá konvenční rovnice, v rozmezí nejistoty. Navrhované účinky lze pozorovat také v rychlosti rozpadu částic a nestabilních jader.
Propagační video:
Na základě své teoretické analýzy spontánní emise vodíku vědci odhadují, že minimální časový interval by měl být o několik řádů delší než Planckův čas, ale ne více než určitá hodnota stanovená předchozími experimenty. Další experimenty mohou tuto hranici minimálního času snížit nebo určit jeho přesnou hodnotu.
Vědci také spekulují, že navrhované změny základních rovnic kvantové mechaniky mohou změnit samotnou definici času. Vysvětlují, že strukturu času lze chápat jako krystalickou, skládající se z diskrétních, pravidelně se opakujících segmentů.
Na filozofičtější úrovni argument diskrétního času znamená, že naše vnímání času jako něčeho, co neustále teče, je jen iluze.
"Fyzický vesmír je opravdu jako obraz ve filmu a řada statických obrázků vytváří iluzi pohyblivých obrazů," říká Faisal. "Pokud tedy vezmeme toto hledisko vážně, naše vědomé vnímání fyzické reality založené na nepřetržitém pohybu se stane iluzí vytvářenou diskrétní matematickou strukturou v pozadí."
"Tento návrh dělá z fyzické fyziky realitu platonickou," říká a poukazuje na Platónův argument, že skutečná realita existuje nezávisle na našich smyslech. "Na rozdíl od jiných teorií platonského idealismu však lze náš návrh experimentálně testovat a lze jej připsat nejen filozofii."