Bien qu'en théorie le temps puisse être divisé en intervalles infiniment petits, le plus petit intervalle de temps physiquement significatif est le temps de Planck, qui est approximativement égal à 10 -43 secondes. Cette limite finale signifie que les deux événements ne peuvent pas être séparés par un temps inférieur à cet intervalle. Mais maintenant, dans un nouveau travail, les physiciens sont arrivés à la conclusion que l'intervalle de temps physiquement significatif le plus court peut en fait être de plusieurs ordres de grandeur plus long que le temps de Planck. De plus, les physiciens ont démontré que l'existence d'un tel temps minimal modifie les équations de base de la mécanique quantique, et puisque la mécanique quantique décrit tous les systèmes physiques à la plus petite échelle, elle change également la description de tous les systèmes de mécanique quantique.
Les scientifiques Mir Faisal de l'Université de Waterloo et de l'Université de Lethbridge au Canada, Mohammed Khalil de l'Université d'Alexandrie en Égypte et Sauria Das de l'Université de Lethbridge ont publié un article intitulé "Time Crystals from Minimal Time Uncertainty" dans la revue européenne Physical Journal C.
«Il se peut que dans l'Univers, l'échelle de temps minimale soit en fait beaucoup plus longue que celle de Planck, et cela peut être vérifié expérimentalement», a déclaré Faisal à Phys.org.
Le temps de Planck est si court qu'aucune expérience n'a jamais été assez proche pour le tester directement - les tests les plus précis peuvent accéder à un intervalle de temps de l'ordre de 10 à 17 secondes.
Néanmoins, il existe un solide soutien théorique pour l'existence du temps de Planck dans diverses approches de la gravité quantique, telles que la théorie des cordes, la gravité quantique en boucle et la gravité quantique perturbative. Presque toutes ces approches supposent qu'il est impossible de mesurer une longueur inférieure à la longueur de Planck, et dans un sens plus large, le temps est également plus court que le temps de Planck, puisque le temps de Planck est défini comme le temps qu'il faut à la lumière pour parcourir une unité de longueur de Planck dans le vide.
Ceinturés des dernières études théoriques, les scientifiques se sont penchés sur la question de la structure du temps - en particulier, ont abordé la vieille question: le temps est-il discret ou continu?
«Dans notre travail, nous avons supposé que le temps est de nature discrète et avons également suggéré des moyens de tester expérimentalement cette hypothèse», explique Faisal.
Un test possible consiste à mesurer le taux d'émission spontanée d'un atome d'hydrogène. L'équation mécanique quantique améliorée prédit un taux d'émission spontanée légèrement différent de celui prédit par l'équation conventionnelle, dans une plage d'incertitude. Les effets proposés peuvent également être observés dans le taux de désintégration des particules et des noyaux instables.
Vidéo promotionelle:
Sur la base de leur analyse théorique des émissions spontanées d'hydrogène, les scientifiques estiment que l'intervalle de temps minimum devrait être de plusieurs ordres de grandeur plus long que le temps de Planck, mais pas plus qu'une certaine valeur établie par les expériences précédentes. D'autres expériences peuvent abaisser cette limite du temps minimum ou déterminer sa valeur exacte.
Les scientifiques pensent également que les changements proposés aux équations de base de la mécanique quantique pourraient changer la définition même du temps. Ils expliquent que la structure du temps peut être vue comme cristalline, constituée de segments discrets se répétant régulièrement.
Sur un plan plus philosophique, l'argument du temps discret signifie que notre perception du temps comme quelque chose qui coule constamment n'est qu'une illusion.
«L'univers physique est vraiment comme une image dans un film, avec une série d'images fixes créant l'illusion d'images en mouvement», dit Faisal. "Donc, si nous prenons ce point de vue au sérieux, notre perception consciente de la réalité physique, basée sur un mouvement continu, deviendra une illusion produite par la structure mathématique discrète sous-jacente au temps."
«Cette proposition rend la réalité physique platonique par nature», dit-il, soulignant l'argument de Platon selon lequel la vraie réalité existe indépendamment de nos sens. "Néanmoins, contrairement à d'autres théories de l'idéalisme platonicien, notre proposition peut être testée expérimentalement et peut être attribuée non seulement à la philosophie."
