时间遭遇空前危机：在量子世界，时间没有意义？(3)

制造一个量子时钟

在美国犹他大学的广义相对论者KarelKucha教授看来，测量量子时间的关键是借助数学工具设计一种合适的时钟——这也是他几十年来一直在尝试的事情。他一直试着寻找一种亚原子版本的牛顿钟，或者说是量子计时器，它可以用来描述由量子引力影响的特殊尺度下的物理现象，比如黑洞内部和奇点。

Kucha假设的时钟不像日常生活中的时钟那样，远远地“躲”在角落不受周围事物的影响；而是将作为不可或缺的部分，被置于量子引力发生作用的微小、密集的系统中。这一内置变量有其局限性：该时钟会随系统的变化而变化——所以为了记录时间，就不得不解决这些耦合问题。某种程度上说，这就好比当你每次想要看时间时，都得先拆开腕表并检查其工作状态。

关于这种特别的时钟，最容易想到的就是简单的“物质钟”。Kucha指出，“这当然是我们自古以来一直在用的时钟。现在我们周围所有的时钟都是由物质组成的。”究其根本，传统的时钟就是选择一套粒子或一种液体材料媒介，再记录其变化。不过Kucha借助纸笔，从数学上将物质钟引入量子引力领域，那儿的引力场极强，同时概率性的量子力学效应开始出现。

传统用来记录时间的“物质钟”。图：pixabay

不过Kucha表示，当你冒险进入该领域时，“物质会变得越来越稠密”。它是这种极端环境下，任何可能用作物质钟的材料的致命弱点；这些材料最终都会被碾碎。这一点可能从一开始就很明显，但Kucha需要准确得知物质钟被破坏的机理，以便更好地理解这一过程并设计新的数学工具来构造他假想的时钟。