Para ilmuwan di King's College London telah mengembangkan persamaan matematika inovatif yang memungkinkan penentuan waktu yang presisi dari urutan peristiwa acak.
Penemuan ini menantang konsep tradisional pengukuran waktu dan membuka jalan baru untuk aplikasi di berbagai bidang, mulai dari biologi seluler hingga fisika kuantum. Berbeda dengan jam tradisional yang mengandalkan gerakan periodik yang konsisten, banyak fenomena alam tidak mengikuti ritme yang teratur. Tim King's College telah menunjukkan bahwa proses stokastik, bahkan yang tampak kacau, dapat berfungsi sebagai pengatur waktu yang andal dengan memanfaatkan sifat statistik dari interval peristiwa.
Inti dari penemuan ini adalah penetapan batas matematika yang ketat tentang seberapa akurat jam yang dibangun dari peristiwa Markovian dapat mengukur waktu dalam kerangka fisika klasik. Penelitian ini, yang dipimpin oleh Dr. Mark Mitchison, seorang fisikawan teoretis yang tertarik pada teknologi kuantum, memberikan kerangka kerja teoretis yang menjelaskan mengapa jam klasik tidak dapat menandingi presisi jam kuantum seperti jam atom. Jam atom, yang memanfaatkan prinsip-prinsip fisika kuantum, mampu melampaui batas presisi yang ditentukan oleh fisika klasik.
Dr. Mitchison, yang sebelumnya pernah bekerja di Trinity College Dublin dan Universitas Ulm sebelum bergabung dengan King's College London pada tahun 2025, menjelaskan bahwa motivasi penelitian ini adalah untuk menyaring komponen penting yang diperlukan untuk membangun jam dalam keadaan apa pun. Dengan menghitung peristiwa acak yang tidak teratur, seseorang dapat membangun jam klasik terbaik yang tersedia.
Wawasan ini memiliki implikasi yang luas, melampaui teori abstrak. Diterapkan dalam biologi, penemuan ini dapat membantu memahami bagaimana sistem biologis mengatur fungsi yang teratur di tengah lingkungan yang bising. Misalnya, protein motorik mengubah fluktuasi termal yang kacau menjadi gerakan yang sangat teratur dan terarah. Menginterpretasikan ulang proses biologi molekuler sebagai jam menawarkan cara pandang baru untuk memahami munculnya keteraturan dari kekacauan dalam sistem kehidupan, menyediakan alat matematika yang ketat untuk mengkarakterisasi penunjuk waktu biologis.
Lebih jauh lagi, terobosan ini menyentuh misteri fisika yang dalam dan belum terpecahkan, seperti aliran waktu yang searah. Dengan membatasi apa yang dapat dicapai oleh jam klasik dan menyoroti bagaimana jam kuantum menentang batasan tersebut, para peneliti berharap pekerjaan mereka akan mengkatalisasi wawasan baru tentang teka-teki mendalam ini. Formalisme matematika yang dikembangkan juga dapat memungkinkan para eksperimentalis untuk mengidentifikasi efek kuantum dengan meneliti penyimpangan dari prediksi Markovian klasik. Dengan mengukur kinerja penunjuk waktu secara cermat dan membandingkannya dengan batas klasik, peneliti dapat mendeteksi "sidik jari" perilaku kuantum.
Fusi antara matematika abstrak, fisika klasik, dan teori kuantum ini menghidupkan kembali konsepsi kita tentang waktu dan memegang potensi transformatif untuk teknologi yang bergantung pada pengukuran waktu yang presisi. Jam atom, yang mendasari sistem pemosisian global, adalah contoh bagaimana presisi yang dimungkinkan oleh kuantum mengubah cakrawala teknologi. Seperti yang disimpulkan Dr. Mitchison, merenungkan waktu melalui prisma jam yang dibangun dari peristiwa acak mungkin pada akhirnya menerangi esensi aliran temporal itu sendiri. Karya mereka memetakan jalan menuju penyatuan kepraktisan pengukuran dengan kompleksitas filosofis dan fisik waktu.