Тестирования теории относительности Эйнштейна

В очередной проверки обоснованности теории Эйнштейна общей теории относительности, опубликованной в Nature Photonics, у ученых из Riken Центра передовой фотоники и кластера за пионерские исследования, с коллегами, использовали два тонко настроенный оптическая решетка часы, один в основе и одна на 450-метровой обсерватории пол Токио Skytree, чтобы сделать новые сверхточные измерения замедления времени-эффект, предсказанный Эйнштейном общей теории относительности.

Эйнштейн предположил, что искривление пространства-времени гравитацией был вызван массивных объектов. В соответствии с этим, время течет более медленно в глубоком гравитационном поле, чем в форме. Это означает, что время бежит чуть медленнее, у основания башни башни, чем в верхней.

Трудность на самом деле измеряя изменения в том, как быстро часы идут в разных гравитационного поля заключается в том, что разница очень мала. Выполняя строгую проверку теории относительности требует либо очень точные часы или большой разных по высоте. Один из лучших измерений до сих пор был вовлечен большие и сложные часы, такие как те, разработанных группой РИКЕН, который можно измерить разницу около сантиметра в высоту. За пределами лаборатории, лучшие тесты были сделаны со спутников с высотами, которые находятся за тысячи километров разных. Такие космические эксперименты, связанные с любое нарушение общей теории относительности около 30 частей на миллион, очень точное измерение, которое по сути показывает Эйнштейн, чтобы быть правильным.

Ученые из RIKEN и их коллеги из развивающихся переносные оптическая решетка часы, которые мог бы сделать сравнительно точные тесты относительности, но и на земле. Конечная цель, однако, не доказать или опровергнуть Эйнштейна. По словам Хидетоши Катори из RIKEN и Токийского университета, возглавлявший группу, «другим важным применением сверхточных часов является смыслом и использовать искривление пространства-времени под действием гравитации. Используя его, часы можно различить небольшие различия в высоте, позволяют измерять землю отек в такие места, как действующие вулканы или деформации земной коры, или с целью определения базовой высоты. Мы хотели продемонстрировать, что мы могли провести такие точные измерения в любом месте за пределами лаборатории, с переносного устройства. Это первый шаг на пути превращения сверхточные часы в реальном мире техники».

Ключ к инженерным подвигом был миниатюризации лаборатории размера часов в транспортабельных устройств и сделать их нечувствительными к шумов окружающей среды, таких как перепады температуры, вибрации и электромагнитных полей. Каждый из этих часов был вложен в коробку магнитно-щит, около 60 сантиметров с каждой стороны. Различных лазерных устройств и электронных регуляторов, необходимых для захвата и допроса атомы заключены в решетки были расположены в двух стоечный коробки. В два циферблата были соединены с оптическим волокном для измерения бить Примечание. Параллельно ученые провели лазерной локации и измерения гравитации, чтобы самостоятельно оценить разницу гравитационного поля для двух часов.

На рисунке они достигли за нарушения общей теории относительности была очередная проверка теории Эйнштейна, как и другие до. Что такое ключ об эксперименте, по словам Катори, заключается в том, что они наглядно продемонстрировали это в точности сравнимы с лучшими космических измерений, но с использованием переносного устройства, работающие на земле . В будущем группа планирует сравнить часы за сотни километров друг от друга, чтобы контролировать долгосрочные поднятия и впадины земли, одним из потенциальных применений сверхточные часы.

сделать разницу: спонсорские возможности