原子钟能够进行人类可以进行的最精确的物理测量，但由于它们非常复杂，因此迄今为止它们一直仅限于实验室使用。
科学家们首次开发了便携式版本，并用它在实验室环境外进行重力测量。
原子钟所涉及的技术令人惊叹。 他们跟踪被激光捕获的原子的极其规律的振荡，以尽可能保持最准确的时间，使其能够测量到小数点后第 18 位。
有史以来最精确的原子钟，使用激光晶格中包含的锶原子建造 - 所谓的光学晶格原子钟 -150亿年不会失去或获得一秒。 这比宇宙当前的年龄还要长。
锶原子被冷却到略高于绝对零温度的温度，并被两束激光束的干涉图案捕获。 激光激发原子，使其振荡。
新的便携式原子钟，也是由德国联邦物理技术学院的研究人员开发的一种锶光学晶格，其精度不如 2015 年打破纪录的人。 不确定度为 7.4 × 10−17。
但它足够精确来测量重力，正如国际研究小组刚刚发现的那样。
我们知道重力会影响物质。 我们知道它会影响光。 是的，它也会对时间产生影响——重力越强，时间就越慢。
你无法用地球上的常规计时器检测到这种效应，但原子钟非常精确，可以用来测量这种效应。
该字段称为相对论大地测量学，因为，令人惊讶的是，这是爱因斯坦理论所预测的。
引力红移之前也曾在实验室环境中通过原子钟测量过。 用便携式原子钟测量它并没有告诉我们任何关于引力红移的新东西，但它确实告诉我们便携式原子钟值得追求。
拖车内的原子钟。 （联邦物理技术研究所）
该团队将时钟用温度稳定且减振的拖车开往法国 Modane 地下实验室，并将他们获得的测量结果与在都灵 (Torino) 国家计量研究所 (Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica) 进行的测量进行比较，该研究所距离 90 公里，高度差为1,000 米（3,280 英尺）。
光纤链路和频率梳允许连接两个时钟并准确比较它们的读数。
同时，还使用低温铯喷泉钟和镱光学晶格钟进行了测量。 然后研究人员将便携式时钟开到都灵，根据该地点的测量结果检查它。
美国国家标准与技术研究所的安德鲁·勒德洛（Andrew Ludlow）没有参与这项研究，他写道，测量结果是一致的，但时钟确实还需要一些改进。
“正如对此类开创性工作的预期，测量活动并不完美，”他在一篇相关社论中写道自然物理s。
“在一段时间内，便携式光学时钟无法工作，测量精度低于光学时钟的能力。
“虽然相对论大地测量与传统大地测量非常吻合，但其精度比传统技术低两个数量级。”
尽管如此，该实验确实证明了这一原理，代表了便携式原子钟的一个重要里程碑。
未来，它们的使用方式可能比目前实验室使用的原子钟更加灵活。
例如，放置一个太空中的光学晶格钟将为广义相对论开辟新的测试，与地面原子钟、地球物理学、天基干涉测量进行比较，是的，还有来自低地球轨道高度的更多相对论大地测量测试。
它还可以帮助监测海平面变化研究人员指出，并有助于建立统一的世界高度参考系统。
“光学钟被认为是下一代原子钟——不仅可以在实验室运行，还可以作为移动精密仪器，”克里斯蒂安·利斯达特说德国联邦物理技术研究所。
“这次合作再次证明了物理学或计量学、大地测量学和气候影响研究等学科如何能够互惠互利。”
团队论文已发表在期刊上自然物理学。
