科學家以萬倍精度驗證愛因斯坦相對論 _美國

一支由著名華裔物理學家、諾貝爾獎得主朱棣文等人組成的美國科學家團隊近期驗證了愛因斯坦相對論關于時間流逝的精確性，他們通過驗證得出的精確度比以前提高了10000倍。

在愛因斯坦相對論中，描述了關于重力對時間流逝的影響。理論認為，時間流逝的速度依賴于你所處的位置。距離重力源越遠，時鐘運轉的越快；反之，越靠近重力源，時鐘運轉的越慢。

一百年來，科學家們進行了各種試驗對愛因斯坦相對論進行了論證和研究。1976年，科學家們曾經利用火箭將一個原子鐘送到距離地面10000千米的高空，共用了115分鐘。他們發現，火箭上的原子鐘所測量出的時間比地面上的原子鐘所測量的時間要長。

現在，美國科學家則更進一步，他們以比以前精確10000倍的精確度驗證了愛因斯坦的時間相對論。研究團隊成員還包括了著名的華裔物理學家、諾貝爾獎得主、美國現任能源部長朱棣文，他們的研究成果發表于《自然》雜志上。

科學家們利用一個其中包含三束激光的激光陷阱來射擊銫原子波，使其像噴泉一樣上下起伏。這種波被用作超高速時鐘，振蕩速度接近每秒10^24(10的24次方)次。科學家們所采用的技術實際上調用了一個奇怪但真實的量子力學現象，即原子可以被同時刺激成兩種狀態。在其中一種狀態中，原子會被激光脈沖推移大約1毫米的十分之一，這樣它就會與地球的重力場遠離一點點。而在另外一種狀態中，原子仍然保持不動。瞬間后，第二束激光束再將這些被推移的原子送到下方，然后將保持不動的原子送到上方。接著，第三束激光束繼續將同一個原子再生為兩種狀態。科學家們的目標就是測量在這些狀態中原子波的能量振蕩差異。

在0.3秒的自由落體時間里，這些波共額外振蕩了大約100萬次。換句話說，重心引力的稍微減弱，引起了時間多流逝一點。美國加利福尼亞大學伯克萊分校助理教授霍爾格-穆勒認為，這一數字是正確的。穆勒介紹說， “如果自由落體的時間延長到宇宙的年齡140億年的話，那么上下路線之間的時間差異將只有百分之一秒，而測量的精確度將達到60微微秒。”

穆勒認為，這一結果將有力地支持愛因斯坦的理論。他表示，“這項實驗證明了重力確實在改變時間的流逝速度，這也是廣義相對論的基本概念。”這項研究也對實踐應用有很大的幫助，比如，衛星定位系統可以發出更精確的同步信號，衛星導航儀用戶在定位自己的位置時精確度可達到毫米級。當然，這種精確度也很容易受到影響。哪怕衛星的高度出現僅僅一米的變化時，就可能會破壞這種精確度。
【科學家以萬倍精度驗證愛因斯坦相對論】
作者：彬彬
來源：新浪科技