Även om teorin i teorin kan delas upp i oändligt små intervall, är det minsta fysiskt meningsfulla tidsintervallet Planck-tid, vilket är ungefär lika med 10-43 sekunder. Denna slutliga gräns innebär att de två händelserna inte kan separeras med en tid som är mindre än detta intervall. Men nu, i ett nytt arbete, har fysiker kommit till slutsatsen att det kortaste fysiskt meningsfulla tidsintervallet i själva verket kan vara flera storleksordningar längre än Plancks tid. Dessutom har fysiker visat att förekomsten av en sådan minimal tid förändrar kvantmekanikens grundekvationer, och eftersom kvantmekanik beskriver alla fysiska system i minsta skala, ändrar den också beskrivningen av alla kvantmekaniska system.
Forskarna Mir Faisal från University of Waterloo och University of Lethbridge i Kanada, Mohammed Khalil från University of Alexandria i Egypten och Sauria Das från University of Lethbridge har publicerat en artikel med titeln "Time Crystals from Minimal Time Uncer visshet" i den europeiska tidskriften Physical Journal C.
"Det kan vara så att i universum är minsta tidsskala faktiskt mycket längre än Plancks tid, och detta kan verifieras experimentellt," sa Faisal till Phys.org.
Plancks tid är så kort att inget experiment någonsin har varit tillräckligt nära för att testa det direkt - de mest exakta testerna kan komma åt ett tidsintervall i storleksordningen 10-17 sekunder.
Ändå finns det starkt teoretiskt stöd för förekomsten av Plancks tid i olika tillvägagångssätt för kvanttyngd, såsom strängteori, slingkvanttyngd och perturbativ kvanttyngd. Nästan alla dessa tillvägagångssätt antar att det är omöjligt att mäta längden mindre än Plancks längd, och i en bredare mening är tiden också kortare än Plancks tid, eftersom Plancks tid definieras som den tid det tar ljus att resa en enhet av Plancks längd i ett vakuum.
Med de senaste teoretiska studierna tittade forskarna på frågan om tidsstrukturen - särskilt berörda den gamla frågan: är tiden diskret eller kontinuerlig?
"I vårt arbete antog vi att tiden är diskret av natur och föreslog också sätt att experimentellt testa detta antagande," säger Faisal.
Ett möjligt test innefattar att mäta hastigheten för spontan emission av en väteatom. Den förbättrade kvantmekaniska ekvationen förutspår en något annan hastighet för spontan emission än förutspådd av den konventionella ekvationen, inom ett osäkerhetsområde. De föreslagna effekterna kan också observeras i sönderfallshastigheten för partiklar och instabila kärnor.
Kampanjvideo:
Baserat på deras teoretiska analys av spontan väteutsläpp uppskattar forskare att det minsta tidsintervallet borde vara flera storleksordningar längre än Plancks tid, men inte mer än ett visst värde fastställt av tidigare experiment. Ytterligare experiment kan sänka denna gräns för minimitiden eller bestämma dess exakta värde.
Forskare spekulerar också att de föreslagna ändringarna av kvantmekanikens grundekvationer kan förändra själva definitionen av tid. De förklarar att tidsstrukturen kan ses som kristallin, bestående av diskreta, regelbundet upprepade segment.
På en mer filosofisk nivå innebär det diskreta tidsargumentet att vår uppfattning av tid som något som ständigt flyter bara är en illusion.
"Det fysiska universum är verkligen som en bild i en film, där en serie stillbilder skapar en illusion av rörliga bilder," säger Faisal. "Så om vi tar denna synvinkel på allvar, kommer vår medvetna uppfattning om fysisk verklighet, baserad på kontinuerlig rörelse, att bli en illusion som produceras av den diskreta matematiska strukturen som ligger bakom tiden."
"Detta förslag gör den fysiska verkligheten platonisk till sin natur", säger han och pekar på Platons argument att den verkliga verkligheten existerar oberoende av våra sinnen. "I motsats till andra teorier om platonisk idealism kan vårt förslag testas experimentellt och kan tillskrivas inte bara filosofi."
