Ett internationellt team av fysiker har funnit att modeller för kvantkollaps, som potentiellt är kopplade till gravitation, introducerar en minimal osäkerhet i själva tiden. Detta sätter en fundamental gräns för klockors precision, även om den ligger långt under nuvarande detektionsnivåer. Forskningen, som publicerats i Physical Review Research, utforskar kopplingarna mellan kvantmekanik och gravitation.
Forskare ledda av Nicola Bortolotti, doktorand vid Enrico Fermi Museum and Research Centre i Rom, Italien, analyserade modeller för kvantkollaps, inklusive Diósi-Penrose-modellen och Continuous Spontaneous Localization. Dessa modeller föreslår spontan kollaps av vågfunktionen utan mätning, möjligen kopplat till gravitation. Deras studie etablerar en kvantitativ koppling mellan en modell och fluktuationer i rumtiden orsakade av gravitation, vilket avslöjar en inneboende osäkerhet i tidsmätning. Arbetet, som stöds av Foundational Questions Institute (FQxI), presenteras i Physical Review Research (2025; 7 (4)).Bortolotti förklarade tillvägagångssättet: "Vad vi gjorde var att ta idén om att kollapsmodeller kan vara kopplade till gravitation på allvar. Och sedan ställde vi en mycket konkret fråga: Vad innebär detta för själva tiden?" Analysen visar att denna osäkerhet sätter en gräns för hur exakta klockor kan vara, men effekten förblir försumbar för teknologin. "Osäkerheten är många storleksordningar under allt vi för närvarande kan mäta, så den har inga praktiska konsekvenser för vardaglig tidshållning", sade teammedlemmen Catalina Curceanu.Medförfattaren Kristian Piscicchia tillade: "Våra resultat visar tydligt att modern teknik för tidshållning är helt opåverkad." Resultaten belyser skillnader i hur kvantmekaniken behandlar tid som en klassisk parameter jämfört med den allmänna relativitetsteorins syn på hur den böjs av massa och energi. Curceanu betonade värdet av sådan grundforskning: "Det finns inte många stiftelser i världen som stöder forskning om dessa typer av fundamentala frågor om universum, rum, tid och materia."Detta erbjuder en testbar väg för att förena kvantfysik med gravitation, även om inga experiment hittills har detekterat de förutspådda effekterna.