Кіріспе
Уақыттың гипотетикалық кванты
Хронон – уақыттың дискретті және бөлінбейтін "бірлігі", яғни уақыт үздіксіз емес деп жолдайтын гипотезаның бір бөлігі. Қарапайым тілмен айтқанда, хронон – уақыт деректерінің моделіндегі ең кішкентай, дискретті, бөлшектенбейтін уақыт бірлігі. Бір өлшемді модельде хронон – уақыт аралығы немесе кезең, ал n өлшемді модельде – n өлшемді уақыттағы бөлшектенбейтін аймақ. Хрононның маңызды ерекше түрлеріне жарамды уақыт, транзакциялық уақыт және битемпоральді хронондар жатады. Оны тек дискретті кеңістік-уақытты (немесе тіпті тығызды) постулаттау үшін қалай қайта құруға болатынын көру оңай емес. Мұндай сәттер жиыны тығыз болуы үшін, жиынтықта жоқ әрбір сәт жиынтықтағы сол сәттерге жақындасатын сәттер тізбегіне ие болуы керек. Алайда, ол үздіксіз болуы үшін тағы бір нәрсе қажет – кез келген берілген сәттен бұрынғы (кейінгі) сәттер жиынының жоғары (төменгі) шегі де сәт болуы керек (барақыл, ең төменгі жоғарғы шек қасиеті). Осы үздіксіздік қазіргі заманғы математикаға Сократтан бұрынғы элеаттық Зенонның кеңейту парадоксын жеңуге мүмкіндік береді, бұл парадокс шекті аралықтың өлшемсіз нүктелерден немесе сәттерден қалай тұратыны туралы сұрақтан тұрады.
A chronon is a proposed quantum of time, that is, a discrete and indivisible "unit" of time as part of a hypothesis that proposes that time is not continuous. In simple language, a chronon is the smallest, discrete, non decomposable unit of time in a temporal data model. In a one dimensional model, a chronon is a time interval or period, while in an n dimensional model it is a non decomposable region in n dimensional time. Important special types of chronons include valid time, transaction time, and bitemporal chronons. It is not easy to see how it could possibly be recast so as to postulate only a discrete spacetime (or even a merely dense one). For a set of instants to be dense, every instant not in the set must have a sequence of instants in the set that converge (get arbitrarily close) to it. For it to be a continuum, however, something more is required— that every set of instants earlier (later) than any given one should have a tight upper (lower) bound that is also an instant (see least upper bound property). It is continuity that enables modern mathematics to surmount the paradox of extension framed by the pre Socratic eleatic Zeno—a paradox comprising the question of how a finite interval can be made up of dimensionless points or instants.
Алғашқы жұмыстар
Уақыт стандартты кванттық механикада да, жалпы салыстырмалылық теориясында да үздіксіз шама болғанымен, көптеген физиктер уақыттың дискретті моделі жұмыс істеуі мүмкін екенін айтты, әсіресе кванттық механиканы жалпы салыстырмалылық теориясымен біріктіріп, кванттық гравитация теориясын жасауды қарастырғанда. Роберт Леви осы терминді осы мағынада 1927 жылы енгізді. Чэнь Нинг Янг 1947 жылы уақыт дискретті спектрлі кванттық айнымалы болатын, бірақ арнайы салыстырмалылық теориясына сәйкес келетін кванттық теорияны ұсынды. Генри Маргенау 1950 жылы хрононның жарық электронның классикалық радиусын өтуге кеткен уақытқа тең болуы мүмкін екенін болжады.
Кальдироланың шығармалары
1980 жылы Пьеро Кальдирола белгілі бір модельді ұсынды. Кальдироланың моделінде бір хронон электрон үшін шамамен 6,27 секундқа тең келеді. Бұл Планк уақытынан әлдеқайда ұзақ, ол шамамен 5,39 секундты құрайды. Планк уақыты екі байланысты оқиға арасындағы уақыттың ең аз болу шегі ретінде қарастырылуы мүмкін, бірақ ол уақыттың квантталуы емес, себебі екі оқиға арасындағы уақыт Планк уақытының дискретті санымен бөлінуі міндетті емес. Мысалы, (A, B) және (B, C) реттелген оқиғалар жұбының әрқайсысы 1 Планк уақытынан сәл артық аралықта болуы мүмкін: бұл A мен B немесе B мен C арасындағы 1 Планк уақытының өлшеу шегін береді, бірақ A мен C арасындағы 3 Планк уақытының шегін анықтайды. Хронон – жүйенің өзінің траекториясы бойынша эволюциясының квантталуы. Сәйкесінше, хрононның мәні, кванттық механикадағы басқа квантталған шамалар сияқты, қарастырылып отырған жүйенің, әсіресе оның шекаралық шарттарының функциясы болып табылады. Хрононның θ0 мәні келесідей есептеледі: Осы формуладан қозғалатын бөлшектің сипатын нақты анықтау қажеттігі көрінеді, өйткені хрононның мәні бөлшектің заряды мен массасына байланысты. Кальдирола хрононның кванттық механика үшін маңызды салдары бар екенін, атап айтқанда, ол еркін түсетін зарядталған бөлшектің сәуле шығаратыны немесе шығармайтыны туралы сұраққа нақты жауап беруге мүмкіндік береді деп санайды. Бұл модель Абрахам-Лоренц және Дирактың осы мәселеге қатысты ұсыныстарымен байланысты туындайтын қиындықтарды болдырмайды және кванттық декогеренцияның табиғи түсіндірмесін ұсынады.
From this formula, it can be seen that the nature of the moving particle being considered must be specified, since the value of the chronon depends on the particle's charge and mass. Caldirola claims that the chronon has important implications for quantum mechanics, in particular that it allows for a clear answer to the question of whether a free falling charged particle does or does not emit radiation. This model supposedly avoids the difficulties met by Abraham–Lorentz's and Dirac's approaches to the problem and provides a natural explication of quantum decoherence.