Časovni razmik potrjen v laboratoriju

Pin
Send
Share
Send

Sliši se kot znanstvena fantastika, toda čas, ki ga doživiš med dvema dogodkoma, je neposredno odvisen od poti, ki jo vodiš skozi vesolje. Z drugimi besedami, Einsteinova teorija posebne relativnosti postavlja, da bi človek, ki potuje z visoko hitrostjo, rasel počasneje kot ljudje nazaj na Zemljo.

Čeprav malo fizikov dvomi, da je imel Einstein prav, je ključnega pomena, da preverimo časovni raztenek do najboljše možne natančnosti. Zdaj je to storila mednarodna skupina raziskovalcev, vključno z nobelovcem Theodorjem Hänschom, direktorjem inštituta Max Planck za optiko.

Preskusi posebne relativnosti segajo v leto 1938. Toda ko smo začeli redno hoditi v vesolje, smo se morali naučiti vsakodnevno spopadati s časovno dilatacijo. GPS sateliti so na primer ure v orbiti. Potujejo z ogromno hitrostjo 14.000 kilometrov na uro nad površjem Zemlje na razdalji 20.000 kilometrov. Tako glede na atomsko uro na zemlji izgubijo približno 7 mikrosekund na dan, kar je treba upoštevati, da lahko pravilno delujejo.

Da bi preizkusili časovno dilatacijo na veliko večjo natančnost, je Benjamin Botermann z univerze Johannesa Gutenberga iz Nemčije in sodelavci pospeševal litijeve ione do ene tretjine hitrosti svetlobe. Tu se hitro začne igrati Dopplerjev premik. Vsi ioni, ki letijo proti opazovalcu, bodo modro premaknjeni, vsi ioni, ki letijo od opazovalca, pa bodo rdeči.

Raven, na kateri se ioni podvržejo doplerskemu premiku, je odvisna od njihovega relativnega gibanja glede na opazovalca. Toda zaradi tega njihova ura teče počasi, kar svetlobo spreminja z vidika opazovalca - učinek, ki bi ga morali izmeriti v laboratoriju.

Tako je ekipa spodbudila prehode v ioni z uporabo dveh laserjev, ki se širita v nasprotnih smereh. Potem so morebitni premiki v absorpcijski frekvenciji ionov odvisni od Dopplerjevega učinka, ki ga zlahka izračunamo, in rdečega premika zaradi časovne dilatacije.

Skupina je svoje napovedi časovne dilatacije preverila na nekaj delov na milijardo in se izboljšala na prejšnjih mejah. Ugotovitve so bile objavljene 16. septembra v reviji Pisma o fizičnem pregledu.

Pin
Send
Share
Send