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住得越高 老得越快——最精准铝原子钟展示爱因

  现实旧龄 - 最精确的铝原子钟显示爱因斯坦的相对论

  科技日报\\ 2010年9月2日星期二
本刊记者刘霞日前报道,据美国物理学家网9月23日报道,国家标准与技术研究院(NIST)的物理学家使用世界上最准确的原子钟之一揭示日常生活的“时间膨胀”效应,研究表明,离地球重力源越远,时间越快。虽然这种差异是难以察觉的,但从更现实的角度来看,这证明了爱因斯坦相对论的准确性。这项研究发表在“科学”杂志24号。验证“扩张时间”效应
<爱因斯坦预言了两种情况:一种是当两个钟表在不同高度的地球表面,这也受到地球引力的不同。位于天空较高处的时钟受到的重力较小,运行速度较快,所以时间过得更快。过去,科学家们通过比较地球表面的时钟和快速飞行的火箭来证明这一点。第二种情况是科学家称之为“孪生悖论”:双胞胎中的一个以火箭的速度飞行几个月,然后回来,发现他的兄弟已经老了。过去科学家使用喷气机来证明这一点。现在,由NIST物理学家周勤文(Wen-Tiao Wen)领导的研究小组已经从日常生活中验证了实验室的两种情况。在一个实验中,研究人员从两个放置原子钟的桌子中的一个桌子上抬起一张桌子,发现一个低位的原子钟比一个高位的原子钟慢,大约79岁。一秒。这个结果证明了爱因斯坦的理论:时钟离重力源更远,在第二次实验中,团队对铝原子钟中的铝离子进行了不断变化的电磁场,使其快速往复运动,结果显示铝原子钟的运动比固定的铝原子钟慢,这一结果表明爱因斯坦的理论认为,时间越快,时间越慢。世界上最准确的原子钟
今年初,为了完成实验,周勤文团队首先研制出超精密原子钟一对这样的原子钟滴答对一粒铝离子的声音基准测试其中一个原子钟是世界上最精确的计时工具,精确度小于1秒,运行时间达37亿年。另一个原子钟几乎是一样的。研究人员将两个原子钟放在不同的NIST实验室中,并用一根75米长的光纤连接起来。 NIST的铝原子钟也称为“量子逻辑时钟”,是由实验室量子计算机的逻辑决策技术衍生出来的,这个原子钟由激光器操作,铝离子上的激光频率高于频率目前用在原子钟上的微波原子钟基于铯原子标准,所以精确度也较高。研究人员表示,尽管这两种情景之间的时间差异很小,但在大地测量学等领域还有实际用途,例如在不久的将来可以使用超精确的原子钟帮助科学家测量地质振动;也可以用于地球物理学和水文学来测试基本的物理学理论,科学杂志的网站指出这两个实验提供了具体的数据可以用来精确调整GPS卫星的时钟的高度之间的时差。科学家希望通过改变离子收集器的几何形状来最终提高铝原子钟的准确度10倍,以更好地控制铝离子的移动和环境干扰。 [本帖被sjliu于2010-09-28 23:25重新编辑]

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