¿El tiempo está cuantificado? ¿Existe una unidad de tiempo fundamental que no se pueda dividir? [duplicar]

¿Es el presente solo una línea nítida entre el pasado y el futuro sin tiempo en absoluto, o es el presente una unidad de tiempo corta y congelada?

¿Se podría cuantificar el tiempo en unidades fundamentales? ¿ Como el tiempo de Planck o alguna otra unidad de tiempo más breve? ¿Entonces el tiempo mismo salta de una unidad de tiempo a la siguiente porque no hay nada en el medio? ¿Podría todo en la escala de tiempo más pequeña ser una imagen 3D congelada, similar a las imágenes 2D en una película? ¿Podría esta realidad ser algo así como una imagen en movimiento en 3D con imágenes mostradas con una frecuencia de tiempo?

Actualizar:

Supongo que nunca sabremos si el tiempo está cuantizado si no medimos que está cuantizado. Como si encontramos algo con una frecuencia alta que se ve afectado por la frecuencia de las unidades de tiempo fundamentales. Hay una de esas observaciones de la luz desplazada hacia el rojo de las galaxias que parecen agruparse en bandas específicas en el espectro de energía:

"La luz desplazada hacia el rojo que observamos consiste en fotones, 'partículas' discretas de energía luminosa. La energía de un fotón es el producto de una constante física (la constante de Planck) por la frecuencia de la luz. La frecuencia se define como el recíproco del tiempo. , por lo que si solo son posibles ciertos desplazamientos al rojo, entonces solo ciertas energías están presentes y, por lo tanto, solo se permiten ciertas frecuencias (o, de manera equivalente, intervalos de tiempo). En la medida en que los desplazamientos al rojo de las galaxias se relacionan con la estructura del tiempo, entonces, sugiere una cuantificación subyacente.

"En nuestros modelos teóricos más nuevos, hemos aprendido a predecir las energías involucradas. Encontramos que los tiempos involucrados son siempre ciertos múltiplos especiales del 'tiempo de Planck', el intervalo de tiempo más corto consistente con las teorías físicas modernas". http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=is-time-quantized-in-othe&page=2

En realidad estás preguntando si el tiempo está cuantificado. Esto es diferente a hablar de unidades en tiempo de Planck, ya que pueden ser tan continuas como uno quiera. Hay teorías en las que el espacio se considera cuantizado, en.wikipedia.org/wiki/Loop_quantum_gravity pero no son convencionales. En la escala de Planck reina la relatividad general y hay un problema con la definición del tiempo. No es un problema sencillo.
Cosas como esta no se pueden probar, de verdad. Si el tiempo está cuantificado o es un flujo continuo, dudo que alguien pueda confirmarlo. Lo que siempre podemos hacer es hacer una suposición y elegir la suposición que responda la mayoría de las preguntas de manera adecuada y que encaje con otros datos/leyes/información también.
Mikhail: eso simplemente no es cierto. La suposición de un tiempo discreto en este sentido es una conjetura muy audaz que tiene muchas consecuencias, independientemente de otros aspectos de las teorías con las que pueda coexistir, y es fácil demostrar empíricamente que es incorrecta.
No se mucho del tema, la verdad. Pero, ¿cómo sería posible probar que el tiempo, si lo hiciéramos, está cuantizado? :/
En este punto, ¡depende de a quién le preguntes! como dijo Anna, una gravedad cuántica de bucles probablemente diría que sí; mientras que a otros físicos no les importa mucho o dicen que es continuo. Y la gravedad cuántica de bucles (aunque falsable en principio) no está al alcance de las mediciones actuales.
Lubos: eso no es cierto. Su prueba de que no existe el tiempo discreto hace suposiciones sobre la física que actualmente no tenemos forma de saber si son ciertas o no.
El tiempo cuantizado de @PeterShor tendría consecuencias en las escalas de baja energía observables, además del hecho de que estropea el principio de incertidumbre de la mecánica cuántica, como se puede demostrar.
@Dilaton: si el tiempo y el espacio cuantificados son inconsistentes con la teoría del campo cuántico, ¿cómo diablos puede funcionar el QCD de celosía?
@PeterShor, que yo sepa, las personas no asumen que la celosía en la celosía QCD existe físicamente, es más bien un medio para hacer cálculos. En el límite, la QCD continua debe recuperarse y la QCD continua es lo que le gusta hacer a la naturaleza o lo sabríamos, ¿no?
@Dilaton: No dije que la celosía en la celosía QCD realmente exista. Pero el hecho de que la red QCD funcione muestra que se pueden poner dinámicas que actúan como teorías cuánticas de campos en un sistema con tiempo y espacio cuantizados. ¿Cómo podemos saber que la naturaleza no está haciendo lo mismo con una cuantización completamente diferente del tiempo y el espacio? No podemos, a menos que entendamos la dinámica en la escala de Planck.
Con respecto a ese artículo citado en la edición: ¿Eh???? Lo que dice Tifft no tiene sentido alguno. Parece que alguien generó aleatoriamente oraciones que suenan científicas y las unió. La única cuantificación de los desplazamientos al rojo jamás observada tiene que ver con el hecho de que observamos líneas de emisión discretas a través de una atmósfera con regiones discretas de transparencia, por lo que no se pueden ver galaxias con ciertos desplazamientos al rojo. Pensar que alguien así alguna vez se convirtió en profesor...
Se acepta ampliamente que la energía de emisión y absorción de los fotones está cuantificada. Lo que sucede en el medio es menos claro. ¿Podría ser que la parte intermedia sea más complicada, por lo que no hay necesidad de una relación uno a uno entre la emisión y la absorción, y no hay necesidad de cuantificar el tiempo o el espacio? Por cierto, no veo esta pregunta como un duplicado.

Respuestas (1)

Para responder a esta pregunta, lo más fácil es hacer un experimento mental. Supongamos que existe una unidad mínima de tiempo y que las cosas no pueden cambiar hasta que transcurre dicha unidad mínima. No estaría fuera de lugar, entonces, postular que cada cantidad de tiempo medible debe ser un múltiplo entero de esta unidad más pequeña (llamémosla t). Si nuestro experimento mental no ofrece contradicciones lógicas, entonces deberíamos poder decir que está separado en unidades más pequeñas.

Ahora, digamos que he inventado un nuevo tipo de propulsión que es capaz de acelerar tan rápido (nota: tengo amortiguadores de inercia) que puedo llegar a 0.5c después de un t. Puse una de estas unidades en la parte trasera de una nave espacial y otra al costado; en ángulo recto (no es realmente necesario, pero elegí hacerlo de todos modos). Ahora tú y yo acordamos hacer un pequeño experimento. Ambos tenemos computadoras capaces de realizar un proceso por t. Vas a configurar tu computadora para que todas las luces se enciendan o se apaguen. Voy a saltar en mi nave espacial, pisar el acelerador, permanecer a la velocidad máxima durante una t y luego detenerme. La distancia que viajo debe ser algo casi imperceptible, así no tengo que preocuparme por volver. Una tercera computadora se conectará a una cámara que toma una foto cada t (solo para que podamos ver qué sucede).

Esto es lo que podríamos encontrar. Comenzando al mismo tiempo, tu luz parpadea y pisé el acelerador. En su marco, una t después, la luz se apaga y luego se vuelve a encender después de otra t, y finalmente se apaga una tercera t después de eso. El experimento ha terminado para ti. En mi marco, una t después de pisar el acelerador, estoy acelerado a 1 2 C , viajo a esa velocidad durante otro t, momento en el cual freno y después de un tercer t, me encuentro de nuevo en reposo con el experimento terminado. ¿Ves el problema?

Veamos la cinta. Tiempo = 0: le doy gas y tu luz se enciende. Time=t: tu luz se apaga y alcanzo 1 2 C (No cambié en el tiempo intermedio, por lo que la dilatación del tiempo no me afectó entonces). Tiempo=2t: tu luz se enciende. Tiempo= ( 1 + 2 ) t : Pisé los frenos. Tiempo=3t: tu luz se apaga. Tiempo= ( 1 + 2 2 ) t : Llego a una parada completa.

Por supuesto, lo que la cámara registrará es solo lo que sucede cada t. Sin embargo, a las 3t, todavía me estoy moviendo pero mis frenos ya están pisados. A las 4t ya estaría en reposo. Aquí radica el problema, ahora que estamos en el mismo marco de referencia, ¿cuándo puedo cambiar? ¿Alguna moción para mí tendría lugar al mismo tiempo que cualquier moción para ti? Si es así, ¿qué pasa con mi primer movimiento después del experimento? Claramente no podría ser un múltiplo de t separado de mi anterior. Si no, ¿estamos separados para siempre en acciones por una fracción de t? ¿No parecería eso contradecir la idea de que todo debe estar separado por múltiplos enteros de t?

De cualquier forma que lo mires, debe haber una unidad de tiempo más pequeña que t. En mi marco experimenté 3t, en tu marco experimentaste 3t. Pero cuando volví a unirme a su marco, soy un múltiplo no entero de t desincronizado. Se requiere una unidad más pequeña para permitir esto.

Me di cuenta de que esta no es una respuesta basada en hechos. Tampoco presenta nada más que un experimento conceptual. También me doy cuenta de que GR prevalece en esa escala de tiempo y que solo usé SR. Sin embargo, puede escalar todos los tiempos en este experimento a escalas de tiempo SR y descubrir que la diferencia de tiempo entre nosotros sigue siendo un múltiplo no entero.

Con suerte, aunque no responda directamente a su pregunta, esto le ayudará a llegar a una conclusión propia.

Esta es realmente una respuesta a una pregunta diferente, physics.stackexchange.com/questions/4094/… , y no creo que sea una respuesta correcta.
@Ben lo suficientemente justo. Tenía la sensación de que el punto ideal era bueno, pero mi argumento es terrible. ¿Diría que podría corregirlo según sus estándares? ¿O es una cancelación? ¿Puede señalar, quizás, lo más incorrecto al respecto?
Aquí hay un pensamiento. Si tanto el tiempo como el espacio están cuantificados, entonces podríamos decir que la velocidad de la luz es tal que cada t de la onda propaga 1 unidad de espacio. Pero, ¿cómo explicar las cosas que se mueven a menos de la velocidad de la luz? Algo que viaja a 1/10 de la velocidad de la luz solo se propagaría 1 unidad cada 10 t. ¿Cómo "sabe" cuándo se han agotado 10 t y es hora de moverse?
@Michael Ese es definitivamente un gran pensamiento de mis libros, pero solo sirve para mostrar que el tiempo Y el espacio no están cuantificados. Pero mostrar que el espacio no está cuantificado es algo fácil de hacer. El tiempo, por otro lado, es un poco más difícil.
Estos argumentos están asumiendo la mecánica clásica. El universo es cuántico.
@Jim ¡Buena nave espacial! Gracias por no responder a mi pregunta y, por lo tanto, ayudarme a llegar a una conclusión propia:-) La frecuencia de la radiación EM podría verse afectada por la frecuencia de la unidad de tiempo fundamental como muestra la pregunta actualizada. No veo por qué el tiempo y el espacio no pueden cuantizarse a la vez... en una computadora sí lo están.
Lo siento, pero tengo que decir esto. Por supuesto, el tiempo y el espacio están cuantificados. Nuestro universo es una simulación de computadora digital creada por una entidad alienígena súper avanzada. ¡¡Sí, vivimos en la matriz!!
@JackR.Woods ¡Shhhhh! No podemos hacerles saber que los estamos siguiendo. Solo cállate y finge que no está cuantificado. No querrás que apaguen la simulación, ¿verdad?
¿El tiempo está cuantificado? ¿Existe una unidad de tiempo fundamental que no se pueda dividir? [duplicar]
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v