Физики измерили замедление времени в лаборатории

Один из авторов сенсационного опыта Тиль Розенбенд (Till Rosenband) вместе с ранней версией квантовых «алюминиевых» часов (фото Geoffrey Wheeler/NIST).

Эффекты изменения хода времени, зависящие от скорости объекта и силы гравитации, раньше учёные могли обнаружить только при наблюдении за космическими объектами либо при измерении хода атомных часов, расположенных на стремительных спутниках и высоко летящих самолётах. Теперь удалось уловить те же самые явления, не выходя из лаборатории.

Недавно специалисты из Национального института стандартов и технологий (NIST) на основе ионов алюминия создали самые точные атомные часы в мире. Они работают почти в 40 раз равномернее, чем цезиевые, которые являются международным стандартом (колебания между энергетическими уровнями цезия фигурируют в самом определении секунды).

Казалось бы, ультравысокая точность новых часов (ошибка в секунду у них накапливается за 3,7 миллиарда лет) не может иметь никакого практического применения. Однако физики NIST поставили опыты, реализовать которые можно было только с «алюминиевыми» хронометрами.

Согласно специальной теории относительности, время для движущегося объекта замедляется. В новом эксперименте учёные использовали двое синхронизированных при помощи оптического кабеля «алюминиевых» атомных часов. В одних ион оставался на месте, а в других постоянно прыгал внутри ловушки со скоростью 4 метра в секунду. Мизерная разница в скорости породила и столь же малое различие в ходе времени, которое, однако, удалось засечь как сбой размером в два такта на каждые 10 квадриллионов «тик-так».

Время для часов на стене идёт чуть быстрее, чем для хронометра, расположенного ближе к полу. Но разница столь мала, что возможность замерить её инструментально представлялась чистой фантастикой. До сего дня (иллюстрация Loel Barr/NIST).

Что до действия на время силы тяжести, то тут авторы воспользовались градиентом гравитационного поля Земли. В ходе проверки этого аспекта общей теории относительности учёные сначала поставили одни атомные часы на 17 сантиметров ниже вторых, а затем перенесли первые на 33 см вверх. Такой сдвиг по вертикали породил смещение в отсчёте времени, равное четырём тактам на каждые 100 квадриллионов.

Величина рассогласования соответствовала предсказанию Эйнштейна — отклонению в ходе часов на 3 микросекунды в год на один километр разницы в высоте над землёй. (Детали изложены в статье в Science и пресс-релизе института.)



Физики поймали свет на криволинейных поверхностях

23 сентября 2010

Физики обнаружили в БАК необъяснимое явление

22 сентября 2010

Создан алюминиевый сплав прочнее стали

20 сентября 2010

Учёные впервые переохладили молекулу

20 сентября 2010

Пересмотрена прочность углеродных нанотрубок

17 сентября 2010
  • Александр Назаров  24 января, 11:34
    Никто и не сомневался в том, что движение и гравитация «влияют» на время, но точно также нетрудно показать, что и электрагнетизм еще более точно также «влияет» на время и ядерные силы тоже на время влияют. Поэтому эти опыты не доказывают ничего.
    ОтветитьНравится
  • Александр Лалетин  24 января, 11:53
    Наше сознание воспринимает движение материи как время, то есть время существует только в нашем сознании. Все остальное, что есть в реальном мире, всего лишь движение материи. Так конечно же существуют способы и далеко не один, влияния на движение материи, а мы уже глядя на эти изменения будем воспринимать это как влияние на время.
    Коль времям существует только в нашем сознании, то и влиять на него гораздо мощнее возможно через влияние на сознание., так что вариантов очень много, влияние на движение, на сознание и совместно на оба фактора.
    ОтветитьНравится
  • Олег Сазонов  29 марта, 21:17
    «...время существует только в нашем сознании...»

    Чудак человек. Неужели часов не видали?
    ОтветитьНравится
  • Мария Кариева  6 апреля, 13:48
    Ну это же элементарно! ну при чём здесь часы? хоть я и глупенькая девушка, позвольте согласиться с Александром Лалетиным. часы могут испортиться и пойти быстрее, но это не значит, что Вы быстрее повзрослеете. часы могут пойти в обратную сторону, но это тоже ничего не значит :) их придумали и именно так, с такой частотой, настроили МЫ — люди. Мы поделили движение земли вокруг Солнца (извините, если неграмотно выразилась) на годы, минуты и т.д. но земля могла вращаться быстрее, и тогда по нашим меркам мы бы жили не 80 лет (к примеру), а все 150, но это был бы лишь отсчёт времени, (чаще дни рождения), а ощущали бы его точно так же, как те же 80 лет. мы поделили пространство на метры, сантиметры, чтобы было удобней объясняться и ориентироваться, и время, а именно частоту движения, поделили мы, тоже для удобства. если вдруг представить, что движение полностью прекратится, то время (в нашем понимании) не замрёт. просто ничего не будет происходить, год ничего не будет происходить, два... и т.д.
    ОтветитьНравится
  • Дмитрий Маркин  2 июля, 11:15
    При изменении положения часов относительно земли изменяется скорость работы самих часов а не ход времени.
    ОтветитьНравится
  • Артур Фролов  2 июля, 11:32
    Эксперимент имел бы значение, если бы такое же замедление времени было зафиксировано часами, действующими на разных физических принципах (механическими, электронными, часами с кукушкой и т.п.)

    А иначе можно сделать такой эксперимент — взять два стакана воды, бросить по 40 г соли в каждый стакан, один из них нагревать, другой не трогать, в том стакане, где вода нагревается, соль растворяется быстрее. Из этого следует, что температура окружающей среды влияет на время.

    ОтветитьНравится