科学家测到毫米空间内的时刻差异

时间:2022-03-15 02:57:21 来源:yabo亚博网站首页手机登录

  依据爱因斯坦的相对论,引力和速度都会形成时空的曲折,导致不同空间内时刻消逝速度的改变。科学家最近经过一项试验,丈量到了仅一毫米空间标准内时刻的差异。

  这项试验的负责人美国联合试验室天体物理研讨所(JILA)的物理学家叶君(Jun Ye,音译)告知Vice网站:“从某种意义上说,咱们证明的是时刻和空间之间的联络。爱因斯坦的相对论告知咱们,时刻便是空间,空间便是时刻,时刻是一个相对的概念,并不是一个肯定的概念。”

  现在科学家现已知道,任何不同的空间场内的时刻都是有差异的(即时刻曲折),比方山脚下和山顶上、陆地上和海上,只需引力场不同,以及物体运动速度的不同,都会形成上面时刻消逝速度的差异。仅仅关于人类日子的空间来说,这个差异很小,人们感觉不到。可是经过精细的仪器,现在科学家能够把这个差异丈量出来。

  这个研讨组经过高准确度的原子钟完成了这项丈量上的打破。JILA是美国国家标准技能研讨所(NIST)与科罗拉多大学波德分校(University of Colorado Boulder)协作的组织,在曩昔几十年来致力于原子钟的研讨,在这个职业处于领先地位。

  2010年,JILA的科学家丈量到相距33釐米两地之间的时刻差异,这在其时也是一项重要的打破。十多年后的今日,他们经过追寻极低温下锶原子频率的改变,取得新的打破——丈量到只要1毫米空间标准内时刻的差异。

  叶君解说说:“咱们常常恶作剧说,‘咱们一辈子活一百年,在这期间,你大脑内的时刻比你脚上的时刻快大约半微秒。’这关于人体规模来说微乎其微,谁会介意一百年内半微秒的时刻差异?可是这关于地球的改变、驾驭飞船去火星乃至更远的星球来说,就很重要。”也便是说,在那样标准规模的空间差异下,这些细小的时刻差异就很显着,就要考虑到它们或许带来的结果。

  当人类乘坐太空船在太空中飞翔的时分,太空船上的时刻和地球上的时刻消逝的速度不一样,或许比地球上快,也或许比地球上慢,这取决于飞船飞翔的速度、以及与地球引力场的间隔。当然这些要素十分复杂,这仅仅简略的一种了解。

  JILA研制的原子钟,准确度是石英表的数千亿倍。项目组说,假定这个钟在世界大爆炸那个时分启用,到今日它的差错还不到一秒。他们近年来发布的最新版别的原子钟,中心构件是一个约10万个锶原子的密闭室。如此准确的原子钟,在很多科研范畴都有重要的用处,能够作为太空间隔丈量仪、太空船导航、和谐相机同步拍照相片、勘探引力波,乃至经过衡量时刻的差异,能探知不到一厘米的海拔差异。

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