ВАШИНГТОН: Общая теория относительности Эйнштейна утверждает, что такое массивное тело, как Земля, искривляет пространство-время, заставляя время замедляться по мере приближения к объекту, поэтому человек на вершине горы стареет немного быстрее, чем человек на уровне моря.

Американские ученые теперь подтвердили теорию в самом маленьком масштабе, продемонстрировав, что часы идут с разной скоростью, когда их разделяют доли миллиметра.

Йе и его коллеги опубликовали свои выводы в среду в престижном журнале Nature, описав инженерные достижения, которые позволили им создать устройство, в 50 раз более точное, чем лучшие современные атомные часы.

Только с изобретением атомных часов, которые отсчитывают время, обнаруживая переход между двумя энергетическими состояниями внутри атома, подвергнутого воздействию определенной частоты, ученые смогли доказать теорию Альберта Эйнштейна 1915 года.

Ранние эксперименты включали Gravity Probe A 1976 года, в котором участвовал космический корабль на высоте 10 000 километров над поверхностью Земли и который показал, что бортовые часы были быстрее, чем эквивалентные на Земле, на одну секунду каждые 73 года.

С тех пор часы становились все более точными и, таким образом, лучше обнаруживали эффекты относительности.

В 2010 году ученые Национального института стандартов и технологий США наблюдали, как время движется с разной скоростью, когда их часы были перемещены на 33 сантиметра (чуть более фута) выше.

- Теория всего -

Ключевым прорывом Йе стала работа с паутиной света, известной как оптическая решетка, для улавливания атомов в упорядоченном порядке. Это делается для того, чтобы атомы не падали под действием силы тяжести или иным образом двигались, что приводило к потере точности.

Внутри новых часов Йе находятся 100 000 атомов стронция, наслоенных друга, как стопка блинов, общей высотой около миллиметра.

Часы настолько точны, что когда ученые разделили стопку на две части, они смогли обнаружить разницу во времени в верхней и нижней частях.

На этом уровне точности часы по существу действуют как датчики.

«Пространство и время связаны, — сказал Е. «И с таким точным измерением времени вы действительно можете видеть, как пространство меняется в реальном времени — Земля — живое, живое тело».

Такие часы, разбросанные по вулканически активной области, могли бы указать геологам разницу между твердой породой и лавой, помогая предсказывать извержения.

Или, например, изучите, как глобальное потепление вызывает таяние ледников и повышение уровня океанов.

Однако больше всего Вас волнует то, как часы будущего могут открыть совершенно новую область физики.

Нынешние часы могут обнаруживать разницу во времени на расстоянии 200 микрон, но если бы она была уменьшена до 20 микрон, они могли бы начать исследовать квантовый мир, помогая устранить несоответствия в теории.

Хотя теория относительности прекрасно объясняет, как ведут себя большие объекты, такие как планеты и галактики, она, как известно, несовместима с квантовой механикой, которая имеет дело с очень маленькими объектами.

Согласно квантовой теории, каждая частица также является волной и может занимать несколько мест одновременно, что называется суперпозицией. Но неясно, как объект, находящийся в двух местах одновременно, может исказить пространство-время, согласно теории Эйнштейна.

Таким образом, пересечение двух областей сделало бы физику на шаг ближе к объединяющей «теории всего», объясняющей все физические явления космоса.

bbabo.Net