Учёные использовали атомные часы для демонстрации общей теории относительности

Группа исследователей из Национального института стандартов и технологий при Университете Колорадо придумала, как использовать атомные часы для демонстрации одного из принципов общей теории относительности.
Учёные использовали атомные часы для демонстрации общей теории относительности
Pexels

Исследователи показали справедливость теории относительности, измерив ход двух очень маленьких атомных часов — слоёв стронция, расположенных на расстоянии всего миллиметра друг от друга.

Общая теория относительности верна вне зависимости от размера часов или расстояния между ними — она гласит, что часы, расположенные ближе к большому телу (например, к Земле), будут идти медленнее, чем часы, расположенные дальше — например, в космосе.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Атомные часы, которые использовали исследователи, состояли из 100 000 переохлажденных атомов стронция, составляющих решетку. Такая структура была нужна для измерения скорости колебаний атомов — авторы рассмотрели скорость колебаний в верхнем слое решетки и сравнили их со скоростью колебаний в нижнем слое решетки. Учёных интересовало изменение частоты испущенного излучения — ещё этот эффект называют гравитационным красным смещением.

По мере проведения эксперимента исследователи стремились устранить прочие факторы, которые могли бы повлиять на тиканье часов. Они обнаружили небольшое смещение частоты на расстоянии одного миллиметра, однако именно такое малое смещение и предсказывала общая теория относительности.

Ученые повторили эксперимент несколько раз в течение примерно 90 часов, сравнивая смещения частоты и усредняя их. Это позволило снизить погрешность вычислений до беспрецедентно малого уровня.