C’è un limite oltre il quale è
impossibile dividere il tempo.
Da:
Secondi, frazioni di secondo,
istanti: quanto si può spezzettare il tempo, e fino a che punto possiamo
spingerci? Domanda non banale, cui hanno provato a rispondere tre fisici della
Pennsylvania State University, trovandosi di fronte a un limite massimo. Sono
infatti arrivati alla conclusione che non si può spezzettare il tempo oltre i
10-33 secondi, una frazione del tutto impercettibile e pensabile solo con la
meccanica quantistica. Per ottenere questa stima hanno utilizzato complessi
modelli teorici che potrebbero servire per nuovi studi per combinare
quantistica e relatività, due mondi che da sempre non comunicano. I risultati
sono pubblicati su Physical Review Letters.
Il tentativo di quantizzare il
tempo:
Secondo la teoria della
relatività di Einstein il tempo è una linea continua che fluisce. E che scorre
più lentamente o più velocemente a seconda delle condizioni della gravità e
dell’accelerazione. Nella meccanica quantistica, invece, il tempo è descritto
come qualcosa di universale, che non cambia a seconda delle condizioni esterne.
E che scorre con un ritmo costante, come i fotogrammi di un film.
Le due visioni sono piuttosto
differenti e nel volerle combinare i fisici si sono trovati per decenni di
fronte a varie contraddizioni che le rendono incompatibili. Ma un’ipotesi già
avanzata in precedenza sostiene che si potrebbe aggirare l’ostacolo se si
provasse a pensare al tempo non come a qualcosa di continuo, ma come a qualcosa
di discreto. Secondo questa ipotesi, infatti, il tempo non è pensato come un
continuo ma come un insieme di punti, una successione discreta di istanti che
passano, un po’ come se si dessero il cambio l’uno con l’altro. Insomma se si
provasse a quantizzare non solo lo spazio-tempo di Einstein, ma anche il tempo
da solo. In questo modo il tempo risulta suddiviso in pacchetti, piccole unità
finite. Ma quanto possono essere brevi queste unità, al massimo? Questa è la
domanda che si sono posti i tre fisici Garrett Wendel, Luis Martínez e Martin
Bojowald.
Sistemi simili a orologi atomici
per dividere il tempo:
I ricercatori hanno sviluppato un
modello teorico complicato, basato su queste assunzioni. Semplificando, nel
loro studio prendono ad esame un orologio universale – un oggetto quantistico
che salta rapidissimamente da uno stato fisico a un altro – cercando di
misurarne la velocità. In pratica a loro interessava capire quanto brevi
possono essere i suoi ticchettii. Per farlo si sono serviti di altri sistemi
quantistici (non strumenti fisici, ma teorici) simili ai precisissimi orologi
atomici in grado di rilevare tempi infinitesimali. Un esperimento impensabile
nella realtà e ipotizzabile soltanto in fisica teorica attraverso modelli.
Ecco il limite massimo del tempo
più breve:
Risultato? Il limite massimo del
più breve intervallo quantizzabile è 10-33 secondi (miliardesimi di un
quadrilionesimo di secondo). Un periodo che è diversi ordini di grandezza più
piccolo di ogni intervallo misurato nella realtà. Questo, spiegano gli autori,
è il “limite superiore della quantizzazione del tempo“. La misura potrebbe
essere utile anche per costruire la teoria della gravità quantistica. La
gravità quantistica rientra in un campo della fisica teorica che mira a fornire
una descrizione della gravità di Einstein coerente con i principi della
meccanica quantistica. La ricerca potrebbe essere utile per provare a combinare
il mondo macroscopico della relatività con quello subatomico della quantistica
e renderli, magari, un po’ meno distanti.
Da:
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