Seuraa 
Viestejä1348
Liittynyt12.11.2010

TEKNIIKAN MAAILMA
Outo havainto: Mitä tarkemmin aikaa mitataan, sitä enemmän aika hämärtyy

Fyysikot ovat uuden tutkimuksen mukaan huomanneet, että ajan mittaaminen tarkalla kellolla hämärtää ajan virtausta sen lähistöllä, kertoo Science Alert.
Wienin yliopiston ja Itävallan tiedeakatemian tutkijat väittävät uudessa tutkimuksessa, että ajan mittaamisen tarkkuuden kasvattaminen lisää ajan kaareutumista.
Uudessa itävaltalaistutkimuksessa tutkijat päättelivät, että ajan mittaaminen suuremmalla tarkkuudella vaatii myös suurempia määriä energiaa. Tämä puolestaan tekee lähistöllä olevista aikaa mittaavista laitteista epätarkempia.
”Tulokset viittaavat siihen, että meidän täytyy tarkastella uudelleen käsityksiämme ajan luonteesta, kun sekä kvanttimekaniikka että yleinen suhteellisuusteoria otetaan huomioon”, sanoo tiedotteessa tutkija Esteban Castro.
***
https://tekniikanmaailma.fi/muu-tekniikka/outo-havainto-mita-tarkemmin-a...
http://www.sciencealert.com/physicists-find-as-clocks-get-more-precise-t...
http://www.pnas.org/content/early/2017/03/06/1616427114

Suosikkiurheilulajini on nojatuolisarkasmi.

Kommentit (8)

kfa
Seuraa 
Viestejä2517
Liittynyt13.3.2008

Lyhyesti: Jotta aikaa voidaan mitata tarkasti tarvitaan energiaa jossakin muodossa, esimerkiksi kellon tai sen energianlähteen massana. Mittauksen tarkkuuden parantaminen vaatii mittaukseen käytettävän energian määrän lisäämistä. 

Jossakin vaiheessa mittaustarkkuus alkaa heiketä siksi, että kellon massan tuottama gravitaatio alkaa vaikuttaa ajan kulkuun mittalaiteessa. 

Eräänlainen gravitaatiosta aiheutuva epämääräisyysperiaate siis. Tästä revitään runsaasti riemua siksi, että yleisen suhteellisuusteorian (gravitaation) ja kvanttimekaniikan yhteensovittamisessa on pitkään ollut ongelmia eli muualla oikealta näyttävän palapelin palaset eivät tässä kohdassa sovi yhteen. 

Kim Fallström kfa+news@iki.fi

Keijona
Seuraa 
Viestejä9880
Liittynyt13.3.2015

On se jännä. tosiaan.

Olisi se hiukan ihmeellistä jos  aika ei aaltoilisi, liikkuisi, muuttuisi kun kaikki muukin sitä tekee. Käsitykset ajan olemuksesta ja sitä käsitystä tukemaan luodut koneethan ovat ihmisen mielikuvituksen tuotetta. Ja samaan aikaan  kaikkilla on kuitenkin  kokemusperäinen tieto siitä, että aika voi tulla pitkäksi tai rientää.  

Rikkaalla riittävästi, köyhä haluaa lisää.

QS
Seuraa 
Viestejä4590
Liittynyt26.7.2015

kfa kirjoitti:
Lyhyesti: Jotta aikaa voidaan mitata tarkasti tarvitaan energiaa jossakin muodossa, esimerkiksi kellon tai sen energianlähteen massana. Mittauksen tarkkuuden parantaminen vaatii mittaukseen käytettävän energian määrän lisäämistä. 

Jossakin vaiheessa mittaustarkkuus alkaa heiketä siksi, että kellon massan tuottama gravitaatio alkaa vaikuttaa ajan kulkuun mittalaiteessa. 

Eräänlainen gravitaatiosta aiheutuva epämääräisyysperiaate siis. Tästä revitään runsaasti riemua siksi, että yleisen suhteellisuusteorian (gravitaation) ja kvanttimekaniikan yhteensovittamisessa on pitkään ollut ongelmia eli muualla oikealta näyttävän palapelin palaset eivät tässä kohdassa sovi yhteen. 

Mielenkiintoinen ajatuskoe kieltämättä, ja gravitaatiosta seuraava epämääräisyysperiaate ajan mittaamisessa. Tuolla perusteella ajan mittaamisen (kellottamisen, ajanoton) tarkkuudessa olisi rajansa.

Toisaalta, kuten kirjoittajat sanovatkin: "....if time is defined operationally, as a pointer position of a physical clock that obeys the principles of general relativity and quantum mechanics..."

Teoreettisesti aikaa ei määritellä operationaalisella tai fysikaalisella kellolla, vaan aika on paikkaa vastaava matemaattinen rakennelma. Vaikkakin fysikaalisesti mahdoton mitata tarkasti. Epämääräisyysperiaatteen nojalla kvanttimekaniikassa fysikaalisella objektilla ei ole tarkkaa sijaintiakaan milloinkaan, koska ennen mittausta sijainti ei ole pistemäinen. Silti paikka on matemaattisena rakennelmana (parametrina,koordinaattina) äärettömän tarkasti olemassa.

Kerrankin pisteet oikein otsikoidulle uutiselle/artikkelille, puhuvat täsmällisesti 'ajan mittaamisesta', eivät ajasta itsestään. Näissä kahdessa on ero.

Jyri T.
Seuraa 
Viestejä1348
Liittynyt12.11.2010

Vaikka asiaa ei ole tässä erikseen mainittu, laitetaan tähän lyhyt selitys siitä, miksi pienten asioiden mittaamiseen tarvitaan paljon energiaa.

.

Mitä pienempi yksityiskohta, sitä pienempi aallonpituus (l)

Mitä pienempi aallonpituus, sitä suurempi taajuus:   f   =   c / l

Mitä suurempi taajuus, sitä suurempi energia:   E   =   h * f   =   h * ( c / l )

Eli: mitä pienempi yksityiskohta, sitä suurempi energia:   l   =   h * c / E

Suosikkiurheilulajini on nojatuolisarkasmi.

Excalibur
Seuraa 
Viestejä3482
Liittynyt9.3.2017

Laitetaan nyt tännekin:

The Time-Energy Uncertainty Relation

In quantum mechanics we have an uncertainty relation between position and momentum:

(Δq) (Δp) ≥ ℏ/2

Now, as you probably know, time is to energy as position is to momentum, so it's natural to hope for a similar uncertainty relation between time and energy. Something like this:

(ΔT) (ΔE) ≥ ℏ/2

There's an energy operator in quantum mechanics, usually called the Hamiltonian and written H. But the problem is, there's no "time operator" in quantum mechanics! This makes people argue a lot about the time-energy uncertainty relation - whether it exists, what it would mean if it did exist, and so on.

blablabla

In other words, there is no time observable!

The reason is this: by the Stone-von Neumann uniqueness theorem, any pair of operators satisfying the canonical commutation relations [H,T] = i ℏ can only be a slightly disguised version of the familiar operators p and q. These operators p and q are unbounded below - i.e., their spectra extend all the way down to negative infinity. But a physically realistic Hamiltonian must be bounded below!

(Here I am glossing over some mathematical nuances: if you read the precise statement of the Stone-von Neumann theorem, you'll see how to fill in these details.)

Crudely speaking, this theorem says that it's impossible to construct a clock that works perfectly no matter what its state is. That's not surprising - but it's sort of surprising that you can prove it, and it's sort of interesting to see what assumptions you need to prove it.

But what you're saying is: "So what? Let's use any operator A as a clock - we can't make d/dt = 1 in all states, but we can make it close to 1, or even equal to 1, in the state we're interested in! Then we can state the energy-time uncertainty relation even without having a time observable - we just say

(ΔA / (|d<A>/dt)|) (ΔH) ≥ ℏ/2

instead!"

Thanks - you taught me something cool about time, which is one of my favorite subjects, right up there with space.

http://math.ucr.edu/home/baez/uncertainty.html

Opeta lapsi ampumaan ja lapsi saa kokeista kiitettäviä
https://www.facebook.com/Channel4News/videos/10154717292226939/

QS
Seuraa 
Viestejä4590
Liittynyt26.7.2015

Niinpä kyllä, fysikaalista täydellistä kelloa ei voi olla olemassa.

(ΔA / (|d<A>/dt)|) (ΔH) ≥ ℏ/2 tarkoittaa käytännössä, että löydetään lyhin mahdollinen aika-ikkuna, jonka sisällä A:ssa voidaan havaita jokin muutos. Mutta eipä se aika ole observaabeli tuossakaan, vaan on vain parametri. Eli sillä otuksella, jota tarkastellaan, ei ole olemassa ominaisuutta 'aika'.

Suosituimmat

Uusimmat

Uusimmat

Suosituimmat