
众所周知,爱因斯坦相对论的理论预测的延伸时间会发生在宇宙尺度上,例如在黑洞附近或超速星系。但是现在,研究人员已经在较小的规模上测量了相对论的影响。
物理学家使用极为准确的原子钟来计算时间流动越慢,某人越接近地球。研究人员发现,即使是1英尺(33厘米)的高度差也会导致时间的可测量变化,或时间扩张。例如,如果一个双胞胎花了79年的时间比她的姐姐高1英尺,那么第一个双胞胎最终将大约有900亿秒的一秒钟大。
科学家通过使用超敏感的时钟进行了测量,每个时钟都是由单个带电的铝原子制成的,该原子在每秒超过100亿亿次的两个能级之间振动。他们将一个时钟放置在实验室的高程中的比另一个时钟高,并且正如爱因斯坦预测的那样,较高的时钟速度较高,速度较高。 [阅读爱因斯坦和其他9位疯狂科学家]。
美国国家标准与技术研究院的研究负责人詹姆斯·兴·乔(James Chin-Wen Chou)说:“您需要具有很高的准确性,才能说明与时钟的滴答速度会导致较小的高度变化。” “因此,我想说的是,尽管我们的时钟可以清楚地看到,但人们不会感到任何区别。”
这种所谓的“时间稀释”效应是爱因斯坦理论的结果一般相对论,这认为一个巨大的身体(例如地球)的重力扭曲周围的时空,导致时间流以距质量距离的距离而加快或减速。 (从理论上讲,时间可以放慢一个较近的身体。)
其他发现爱因斯坦的- 所谓的特殊相对论 - 透露,从一个搬家的人的角度来看,时间似乎也慢慢流动。研究人员也能够通过取两个相同的原子钟来验证这一点,并在实验室中以每秒几米的速度来回振荡。按照相对论预测,该时钟的速度比第二个时钟稍慢。
周说:“我们必须丢弃绝对时间的概念。”
他说,尽管科学家并没有太多怀疑这些理论是否会在这些范围内坚持,但重要的是要表明时钟现在可以检测到如此小的相对论效应。
“在19世纪末,人们说物理学非常完整,直到精确测量开始起作用,并表明某些理论正在做出与测量不一致的预测,然后我们意识到我们不了解自然。”
研究人员在9月24日的《科学》杂志上报道了他们的发现。
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