研究顯示：微觀時間波動或限制時鐘終極精度

這項研究表明，量子物理學可能是一個更宏大、更基礎的物理學理論的一部分。

基礎問題研究所（FQxI）的物理學家團隊研究發現，時間表現出微小的內在不確定性，這會限制時鐘的精度。物理學家補充說，這些不確定性目前并不會影響你手腕上的手表，甚至也不會影響迄今為止建造的最精確的原子鐘。

長期以來，物理學家一直在尋求一個能同時解釋量子力學和引力的統一理論。這兩種理論在截然不同的尺度上運作：量子力學作用于亞原子粒子的微觀領域，而愛因斯坦的廣義相對論則適用于恒星、星系乃至整個宇宙的宏觀領域。然而，這兩大理論對時間的處理方式卻大相徑庭。

在廣義相對論中，時間和空間可以被有質量的物體彎曲；而在量子領域，時間是外部參數，不受量子系統影響。此外，量子力學充滿了悖論和矛盾，粒子可以同時存在于多個位置和多種狀態，這與我們熟悉的宏觀世界（任何物體一次只能占據一個位置）截然不同。

量子坍縮模型

為了解釋量子世界與現實世界之間的這種沖突，物理學家求助于量子坍縮模型。在量子領域，疊加態在數學上由波函數描述。然而，根據物理學家的觀點，當試圖測量或觀測它們時，波函數會坍縮成一個確定的、可測量的狀態。

物理學家們也在探索某些量子模型，其中波函數甚至在沒有被測量或觀測時，也會自發地坍縮。這類量子模型能夠做出具體且可檢驗的預測。

FQxI的一些成員，他們同時也是世界著名核物理研究機構的知名學者，合作深入研究了不同的量子坍縮模型。

其中之一是迪奧西-彭羅斯模型，該模型認為引力與波函數坍縮有關。在最近發表的一篇論文中，研究人員在另一個名為"連續自發定域化"的模型與引力時空波動之間建立了定量的聯系。

研究發現了什么？

"我們所做的是認真對待坍縮模型可能與引力有關這一觀點，"該項研究的負責人、意大利羅馬恩里科·費米博物館與研究中心（CREF）的博士生尼古拉·博爾托洛蒂說，"然后我們提出了一個非常具體的問題：這對時間本身意味著什么？"

研究表明，如果量子坍縮模型是正確的，那么時間必須表現出微小的內在不確定性。這將意味著，無論精度有多高，時鐘的精度都存在根本性的極限。

"一旦你進行計算，答案就很清晰，并且令人驚訝地確證了這一點，"博爾托洛蒂補充道。然而，研究人員向我們保證，這種不確定性甚至不會影響原子鐘的精度。

"這種不確定性比我們目前能測量的任何精度都低許多個數量級，因此對日常計時沒有實際影響，"FQxI成員、意大利弗拉斯卡蒂國家核物理研究所國家實驗室（INFN-LNF）的研究主任卡特琳娜·庫爾恰努說。

這項研究表明，量子物理學可能是一個更宏大、更基礎的物理學理論的一部分，并且該領域、引力和時間之間可能存在我們尚未探索的聯系。

這項研究成果發表在《物理評論研究》雜志上。

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