La recherche révèle un nouveau phénomène de dilatation du temps –

  • FrançaisFrançais



  • Selon une étude théorique du Dartmouth College, du Saint Anselm College et de l’Université de Santa Clara, un phénomène de mécanique quantique connu sous le nom de superposition peut avoir un impact sur la mesure du temps dans les horloges de haute précision.

    La recherche décrivant l’effet montre que la superposition – la capacité d’un atome à exister dans plus d’un état à la fois – conduit à une correction des horloges atomiques connue sous le nom de «dilatation quantique du temps».

    La recherche, publiée dans la revue Communications de la nature, prend en compte les effets quantiques au-delà de la théorie de la relativité d’Albert Einstein pour faire une nouvelle prédiction sur la nature du temps.

    «Chaque fois que nous avons développé de meilleures horloges, nous avons appris quelque chose de nouveau sur le monde», a déclaré Alexander Smith, professeur adjoint de physique au Saint Anselm College et professeur adjoint adjoint au Dartmouth College, qui a dirigé la recherche en tant que junior fellow à Dartmouth Society of Fellows. “La dilatation quantique du temps est une conséquence à la fois de la mécanique quantique et de la relativité d’Einstein, et offre ainsi une nouvelle possibilité de tester la physique fondamentale à leur intersection.”

    Au début des années 1900, Albert Einstein a présenté une image révolutionnaire de l’espace et du temps en montrant que le temps vécu par une horloge dépend de la vitesse à laquelle elle se déplace – à mesure que la vitesse d’une horloge augmente, la vitesse à laquelle elle tourne diminue. C’était une rupture radicale avec la notion absolue du temps de Sir Isaac Newton.

    La mécanique quantique, la théorie du mouvement régissant le domaine atomique, permet à une horloge de se déplacer comme si elle se déplaçait simultanément à deux vitesses différentes: une “superposition” quantique de vitesses. Le document de recherche prend en compte cette possibilité et fournit une théorie probabiliste de la mesure du temps, qui a conduit à la prédiction de la dilatation quantique du temps.

    Pour développer la nouvelle théorie, l’équipe a combiné des techniques modernes de la science de l’information quantique avec une théorie développée dans les années 1980 qui explique comment le temps pourrait émerger d’une théorie quantique de la gravité.

    «Les physiciens ont cherché à intégrer la nature dynamique du temps dans la théorie quantique pendant des décennies», a déclaré Mehdi Ahmadi, professeur à l’Université de Santa Clara qui a co-écrit l’étude. «Dans notre travail, nous prédisons des corrections à la dilatation relativiste du temps qui découlent du fait que les horloges utilisées pour mesurer cet effet sont de nature mécanique quantique.

    De la même manière que la datation au carbone repose sur des atomes en décomposition pour déterminer l’âge des objets organiques, la durée de vie d’un atome excité agit comme une horloge. Si un tel atome se déplace dans une superposition de vitesses différentes, sa durée de vie augmentera ou diminuera en fonction de la nature de la superposition par rapport à un atome se déplaçant à une vitesse définie.

    La correction de la durée de vie de l’atome est si petite qu’il serait impossible de la mesurer en des termes qui aient du sens à l’échelle humaine. Mais la capacité de rendre compte de cet effet pourrait permettre un test de dilatation quantique du temps en utilisant les horloges atomiques les plus avancées.

    Tout comme l’utilité de la mécanique quantique pour l’imagerie médicale, l’informatique et la microscopie aurait pu être difficile à prédire lorsque cette théorie était en cours d’élaboration au début des années 1900, il est trop tôt pour imaginer toutes les implications pratiques de la dilatation quantique du temps.

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par Collège Dartmouth. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

    N'oubliez pas de voter pour cet article !
    1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
    Loading...

    Laisser un commentaire

    Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée.