时间真的不存在吗?科学家发现了一种测度时间的新方法

发布网友发布时间：2024-10-20 23:16

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热心网友时间：2024-10-29 19:45

在滴答作响的时钟与摆动的钟摆中，时间的流逝似乎是一系列简单的秒数计算。然而，在量子尺度下，时间变得复杂而不可预测。电子的嗡嗡声中，时间的测度如同概率云，粒子的运动状态模糊不清，秒表的准确性受到挑战。

因此，"时间不存在"的说法在科学界逐渐兴起，用来描述基本粒子在概率云状态下的时间测度。更有甚者，阿尔伯特·爱因斯坦的名字被引用，声称时间本身并不复存在。然而，时间作为物质热运动的度量，其存在依然在很多领域中显现。

路德维希·玻尔兹曼，19世纪奥地利物理学家与哲学家，为时间定义做出巨大贡献。他提出熵的概念，用以量化系统中分子的无序程度。玻尔兹曼公式S=k·lnΩ，其中S为熵，k为波尔兹曼常数，Ω为无序度。这个公式揭示了熵与无序度之间的关系，表明熵值越大，分子的无序度越高。

通过热力学第二定律与第三定律的结合，我们推断宇宙整体的运动方向是熵增，即无序度提高。因此，时间作为度量熵增程度的物理量，成为了观察宇宙演化的关键。

玻尔兹曼公式的矢量特性引发了一系列问题，科学家们试图寻找时间的新测度方式。2022年，瑞典乌普萨拉大学的研究人员提出了一种在量子雾中寻找时间的新方法。他们通过实验揭示，诱导原子进入里德堡态能够提供一种无需精确起点的时间测量方法。

里德堡态是指原子或分子中电子被激发到主量子数较高的轨道。通过第一束激光激发气体原子的电子，然后使用第二束激光监测电子位置的变化，包括时间的流逝。这些技术可以用于测量超快电子设备的速度，以及在设计量子计算机时作为工程师的便利技巧。

里德堡电子的运动遵循被称为“里德伯波包”的数学规则。当多个里德伯波包在原子池中波动时，会产生独特的波纹图案，这些模式各自代表不同时间的“指纹”。通过观察这些模式，科学家可以测量时间的流逝。

实验表明，这种方法在泵浦-探测光谱学中可以提供时间的测量，甚至适用于化学和物理变化的极微小尺度，接近普朗克时间。使用不同原子和激光脉冲，时间测量的准确性可以得到进一步提高，为开发更精准的“量子钟”提供了可能。

时间的这一新测度方法不仅扩展了我们对时间的理解，也为精确的时间测量提供了新的工具，对量子计算、物理变化的观察以及时间基准的建立具有重要意义。