澳大利亚核科技组织 (从左到右)卢·马拉伊斯(NMI)，迈克尔·伍特斯(NMI)和埃里克·斯特里德(格里菲斯大学)站在其中一个计时站附近
信用:澳大利亚核科技组织 格里菲斯大学的研究人员正在ANSTO进行一项实验，该实验将测试一项革命性的物理理论，即中微子打破时间反转对称性可能导致量子尺度的时间膨胀
在国家测量研究所(NMI)的支持下，Erik Streed教授需要一个反中微子源和一些原子钟来进行一项初步实验，该实验将测试他的格里菲斯大学同事琼·瓦卡罗教授正在开发的新的量子时间理论的有效性
时间的量子理论 瓦卡罗是一位有成就的理论物理学家，他发展了一种将时间和空间放在同一基础上的基本理论
该理论提出，我们在任何地方观察到的随时间发生变化的动力学不是自然的基本部分，而是由于违反时间对称性而出现的现象
它是革命性的，因为如果它是正确的，它将颠覆我们思考时间和空间的方式，以及基本定律，如质量守恒
检验理论的中微子源 在该理论于2016年发表后，瓦卡罗提出可以用核反应堆进行实验来测试该理论
量子尺度上时间违规的本地来源可能会导致时间违规的净量，从而在本地修改动态
澳普反应堆产生大量的反中微子，它们在物质中毫发无损地运动，因为它们与物质的相互作用非常微弱
近年来，中微子表现出时间对称性破坏的证据越来越多，目前有99个
7%确定性
该实验将检验这一理论，因为反应堆产生的反中微子代表了一个时间违例场，它随着离核心的距离而呈平方反比
该理论预测，时钟累积的时间取决于其所在区域的时间违规量
放置在反应堆核心附近的时钟预计会与更远的时钟失去同步
这意味着，当与一个短距离的时钟比较时，反应堆附近的一个测试时钟可能显示出一些时间膨胀，或流逝时间的差异
斯特雷德说:“我同事的计算表明，中微子对时间的影响可能比我们意识到的要大。”
“如果中微子与物质的相互作用是以时间为基础的，而不仅仅是微弱的核力，那将会非常令人惊讶
" 实验装置 在向澳大利亚中子散射中心提交了一份成功的提案后，调查人员前往澳大利亚国家空间研究组织，在反应堆附近安装了两个带有原子钟的计时站，他们将在那里收集6个月的数据
原子钟在基础物理测试中被用来检测量子尺度上的微小效应，因为它们具有卓越的精确度和精确度，接近1017-1019年最佳时钟的部分
信用:澳大利亚核科技组织 医生
迈克尔·伍特斯是悉尼国家测量研究所时间和频率标准的负责人，他正在合作进行这项实验
NMI提供了原子钟，并开发了对实验至关重要的测量系统
在最初的实验中，使用的是市场上可买到的高精度时钟
性能好得多的时钟将用于实验的改进版本
一个计时站位于距离反应堆约5米的地方，而参考站距离反应堆10米
每个站包括一个铯原子钟，三个次级原子钟和测量系统，测量系统用于将原子钟与不到十亿分之一秒的时间进行比较
在完全相同的物理条件下，时钟受到环境中中微子的影响是很重要的，因为它们不能完全不受环境温度等变化的影响
铯原子钟被装在看起来很普通的米色盒子里，由一个栅栏保护着，这个栅栏是防止有人闯入的屏障
伍特斯解释说，该实验不涉及单次测量，而是对每种特定类型的时钟的最佳时间进行平均，以获得最佳的测量结果
反应堆定期关闭进行维护的事实提供了一个优势，因为当两组时钟以相同的速率运行时，它为实验提供了可预测的控制
这将是对所提出的时间膨胀效应更有说服力的实验证明
反应堆实验的任何结果或极限都将与观测到的行星运动和其他围绕太阳运行的物体的不确定性的计算结果进行比较，这些不确定性预计也会受到太阳中微子流量的类似影响
“不管结果如何，实验的一部分是为了在我们必须工作的环境中获得经验，这种环境不像我们的实验室那样是受控制的，”伍特斯说
“操作条件将帮助我们从一系列环境条件中识别和表征潜在的相关误差源，帮助我们设计一个改进的实验版本，”他补充说
成功的衡量标准 斯特雷德说，如果实验成功，它将为时间的量子效应提供一个“数字”
“如果影响发生在反应堆层面，我们需要在其他核反应堆验证它，然后在其他地方寻找影响，比如行星轨道数据，”他说
斯特雷德说:“从科学的角度来看，由于未知因素，风险非常高。”
但很明显，如果实验证据支持这一理论，斯特雷德和瓦卡罗愿意冒这个风险，因为它非常重要
无论如何，时间会证明一切
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