การขยายเวลาได้รับการยืนยันในห้องแล็บ

Pin
Send
Share
Send

ดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่เวลาที่คุณพบระหว่างสองเหตุการณ์ขึ้นอยู่กับเส้นทางที่คุณผ่านจักรวาล กล่าวอีกนัยหนึ่งทฤษฎีของ Einstein เกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษยืนยันว่าคนที่เดินทางด้วยจรวดความเร็วสูงจะมีอายุช้ากว่าผู้คนบนโลก

แม้ว่านักฟิสิกส์บางคนสงสัยว่า Einstein นั้นถูกต้อง แต่ก็สำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องตรวจสอบการยืดเวลาออกไปเพื่อความแม่นยำที่ดีที่สุด ตอนนี้ทีมนักวิจัยระดับนานาชาติรวมถึง Theodor Hänschผู้ได้รับรางวัลโนเบลผู้อำนวยการสถาบันทัศนศาสตร์ Max Planck ได้ทำเช่นนี้แล้ว

การทดสอบสัมพัทธภาพพิเศษนั้นย้อนกลับไปในปี 2481 แต่เมื่อเราเริ่มเข้าสู่อวกาศเป็นประจำเราต้องเรียนรู้ที่จะรับมือกับการขยายเวลาในชีวิตประจำวัน ยกตัวอย่างเช่นดาวเทียม GPS นั้นเป็นนาฬิกาในวงโคจร พวกเขาเดินทางด้วยความเร็วที่สูงถึง 14,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมงและอยู่เหนือพื้นผิวโลกระยะทาง 20,000 กิโลเมตร ดังนั้นเมื่อเทียบกับนาฬิกาอะตอมบนพื้นดินพวกเขาสูญเสียประมาณ 7 microseconds ต่อวันจำนวนที่ต้องนำมาพิจารณาเพื่อให้สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง

เพื่อทดสอบการขยายเวลาให้แม่นยำยิ่งขึ้น Benjamin Botermann จาก Johannes Gutenberg-University, Germany และเพื่อนร่วมงานได้เร่งลิเธียมไอออนเป็นหนึ่งในสามของความเร็วแสง Doppler shift ที่นี่มาพร้อมกับการเล่นอย่างรวดเร็ว ไอออนใด ๆ ที่บินไปยังผู้สังเกตการณ์จะถูกเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินและไอออนใด ๆ ที่บินออกไปจากผู้สังเกตการณ์จะถูกเปลี่ยนเป็นสีแดง

ระดับที่ไอออนได้รับการเลื่อนดอปเลอร์ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของพวกมันด้วยความเคารพต่อผู้สังเกตการณ์ แต่สิ่งนี้ยังทำให้นาฬิกาทำงานช้าซึ่งจะเปลี่ยนแสงจากมุมมองของผู้สังเกตการณ์ซึ่งเป็นเอฟเฟกต์ที่คุณควรวัดในห้องทดลอง

ดังนั้นทีมจึงกระตุ้นการเปลี่ยนในไอออนโดยใช้เลเซอร์สองตัวแพร่กระจายไปในทิศทางตรงกันข้าม จากนั้นการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในความถี่การดูดซับของไอออนจะขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ Doppler ซึ่งเราสามารถคำนวณได้อย่างง่ายดายและการเปลี่ยนใหม่เนื่องจากการขยายเวลา

ทีมตรวจสอบการทำนายการขยายเวลาของพวกเขาไปไม่กี่ส่วนต่อพันล้านปรับปรุงขีด จำกัด ก่อนหน้านี้ ผลการวิจัยถูกตีพิมพ์เมื่อวันที่ 16 กันยายนในวารสาร จดหมายทบทวนทางกายภาพ

Pin
Send
Share
Send