Разширяване на времето потвърдено в лабораторията

Pin
Send
Share
Send

Звучи като научна фантастика, но времето, което преживявате между две събития, зависи пряко от пътя, който изминавате през Вселената. С други думи, теорията на Айнщайн за специална относителност постулира, че човек, пътуващ с високоскоростна ракета, ще остарява по-бавно, отколкото хората обратно на Земята.

Въпреки че малко физици се съмняват, че Айнщайн е бил прав, от решаващо значение е да се провери дилатацията на времето до най-добрата възможна точност. Сега международен екип от изследователи, включително нобеловият лауреат Теодор Хенш, директор на оптичния институт Макс Планк, направи точно това.

Тестовете за специална относителност датират от 1938 г. Но след като започнахме редовно да ходим в космоса, трябваше да се научим да се справяме с разширяването на времето ежедневно. GPS сателитите, например, са основно часовници в орбита. Те пътуват с огромна скорост от 14 000 километра в час много над земната повърхност на разстояние от 20 000 километра. Така че по отношение на атомен часовник на земята те губят около 7 микросекунди на ден, число, което трябва да се вземе предвид, за да работят правилно.

За да изпробват разширяването на времето с много по-голяма точност, Бенджамин Ботерман от Йоханес Гутенбергския университет, Германия и колегите му ускоряват литиевите йони до една трета от скоростта на светлината. Тук смяната на Доплер бързо влиза в игра. Всички йони, които летят към наблюдателя, ще бъдат преместени в синьо и всички йони, които летят далеч от наблюдателя, ще бъдат изместени в червено.

Нивото, на което йоните претърпяват доплерово изместване, зависи от относителното им движение по отношение на наблюдателя. Но това прави и часовника им да работи бавно, което измества светлината от гледна точка на наблюдателя - ефект, който трябва да можете да измервате в лабораторията.

Така екипът стимулира преходите в йони, използвайки два лазера, разпространяващи се в противоположни посоки. Тогава всяко изместване на честотата на абсорбция на йони зависи от ефекта на Доплер, който лесно можем да изчислим, и червеното изместване поради разширението на времето.

Екипът провери прогнозата си за увеличаване на времето до няколко части на милиард, подобрявайки се при предишни граници. Резултатите бяха публикувани на 16 септември в списанието Писма за физически преглед.

Pin
Send
Share
Send