研究显示：微观时间波动或限制时钟终极精度

这项研究表明，量子物理学可能是一个更宏大、更基础的物理学理论的一部分。

基础问题研究所（FQxI）的物理学家团队研究发现，时间表现出微小的内在不确定性，这会限制时钟的精度。物理学家补充说，这些不确定性目前并不会影响你手腕上的手表，甚至也不会影响迄今为止建造的最精确的原子钟。

长期以来，物理学家一直在寻求一个能同时解释量子力学和引力的统一理论。这两种理论在截然不同的尺度上运作：量子力学作用于亚原子粒子的微观领域，而爱因斯坦的广义相对论则适用于恒星、星系乃至整个宇宙的宏观领域。然而，这两大理论对时间的处理方式却大相径庭。

在广义相对论中，时间和空间可以被有质量的物体弯曲；而在量子领域，时间是外部参数，不受量子系统影响。此外，量子力学充满了悖论和矛盾，粒子可以同时存在于多个位置和多种状态，这与我们熟悉的宏观世界（任何物体一次只能占据一个位置）截然不同。

量子坍缩模型

为了解释量子世界与现实世界之间的这种冲突，物理学家求助于量子坍缩模型。在量子领域，叠加态在数学上由波函数描述。然而，根据物理学家的观点，当试图测量或观测它们时，波函数会坍缩成一个确定的、可测量的状态。

物理学家们也在探索某些量子模型，其中波函数甚至在没有被测量或观测时，也会自发地坍缩。这类量子模型能够做出具体且可检验的预测。

FQxI的一些成员，他们同时也是世界著名核物理研究机构的知名学者，合作深入研究了不同的量子坍缩模型。

其中之一是迪奥西-彭罗斯模型，该模型认为引力与波函数坍缩有关。在最近发表的一篇论文中，研究人员在另一个名为"连续自发定域化"的模型与引力时空波动之间建立了定量的联系。

研究发现了什么？

"我们所做的是认真对待坍缩模型可能与引力有关这一观点，"该项研究的负责人、意大利罗马恩里科·费米博物馆与研究中心（CREF）的博士生尼古拉·博尔托洛蒂说，"然后我们提出了一个非常具体的问题：这对时间本身意味着什么？"

研究表明，如果量子坍缩模型是正确的，那么时间必须表现出微小的内在不确定性。这将意味着，无论精度有多高，时钟的精度都存在根本性的极限。

"一旦你进行计算，答案就很清晰，并且令人惊讶地确证了这一点，"博尔托洛蒂补充道。然而，研究人员向我们保证，这种不确定性甚至不会影响原子钟的精度。

"这种不确定性比我们目前能测量的任何精度都低许多个数量级，因此对日常计时没有实际影响，"FQxI成员、意大利弗拉斯卡蒂国家核物理研究所国家实验室（INFN-LNF）的研究主任卡特琳娜·库尔恰努说。

这项研究表明，量子物理学可能是一个更宏大、更基础的物理学理论的一部分，并且该领域、引力和时间之间可能存在我们尚未探索的联系。

这项研究成果发表在《物理评论研究》杂志上。

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