  |
国際単位系には、秒、メートル、キログラム、アンペア、ケルビン、モル、カンデラという7つの基本単位がある。
秒、メートル、キログラムは、3つの基本定数によって表すことができる。
光速、プランク定数、そして何らかの時間の尺度でありセシウム原子の遷移線の振動数を使うことができる。
セシウム原子から時間の尺度を得て、時間があれば、光速を使って距離を測定でき、そしてプランク定数を使って質量とエネルギーを測定できる。
宇宙の全てを記述するために必要な独立した測定装置の最小数は何か。ただ一つ、クロックのみである。
クロックがあれば、距離と質量も測定できる。自然界のいかなる定数も必要ない。
三つの時間の読み取り値があれば長さを測定できるし、光速を知る必要がない。
この時点で、時間と距離の両方を測定できるようになれば、質量も測定できる。
量子粒子にとってはこれは明らか。波長、つまり距離は、粒子の質量と直接関連している。
一方を測定できれば、もう一方も測定できる。重い質量の場合、キブルバランスと呼ばれるものを利用可能。
要は、全てを測定するために必要とするのは、1つの時間標準だけ。
これが現在セシウム遷移線を使用している目的だが、他の時間標準でも良い。
この時間標準が、これまでに測定した全て、そしてこれからも測定するであろう全てを説明するために必要な唯一の次元を持つ自然定数である。
しかし量子重力を考慮に入れ、極めて短い距離まで突き詰めていくと、クロックの精度は量子ノイズによって破綻する。
6