Ατομικά ρολόγια επιβεβαίωσαν τη θεωρία του Αϊνστάιν για τη διαστολή του χρόνου

Ατομικά ρολόγια επιβεβαίωσαν τη θεωρία του Αϊνστάιν για τη διαστολή του χρόνου Facebook Twitter
Φωτ: PIXABAY
0

Επιστήμονες στις ΗΠΑ μέτρησαν τη θεωρία σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν και πιο συγκεκριμένα τη διαστολή του χρόνου στην μικρότερη κλίμακα που έχει καταστεί δυνατό μέχρι σήμερα.

Έδειξαν ότι δύο μικροσκοπικά ατομικά ρολόγια οπτικού πλέγματος, ευρισκόμενα σε υψομετρική απόσταση μόλις ενός χιλιοστού μεταξύ τους ή όσο το πλάτος μιας μύτης μολυβιού, χτυπάνε με διαφορετική ταχύτητα και άρα δείχνουν διαφορετικούς χρόνους.

Κάποτε τα τεστ της σχετικότητας απαιτούσαν τα ρολόγια ακριβείας να χωρίζονται από αποστάσεις χιλιάδων χιλιομέτρων μεταξύ τους (π.χ. ένα ρολόι στη Γη και ένα σε δορυφόρο), κάτι που πλέον είναι περιττό.

Οι ερευνητές του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) των ΗΠΑ και του Πανεπιστημίου του Κολοράντο, με επικεφαλής τον Τομπάιας Μπόθγουελ, οι οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Nature, ανέφεραν ότι τα πειράματα τους δείχνουν πως είναι δυνατό να κατασκευαστούν ατομικά ρολόγια 50 φορές πιο ακριβή από τα σημερινά.

Επίσης τόσο ακριβή ατομικά ρολόγια ίσως μελλοντικά μπορούν να λειτουργήσουν ως «μικροσκόπια» ανοίγοντας τον δρόμο για να αποκαλυφθεί πώς η σχετικότητα και η βαρύτητα αλληλεπιδρούν με την κβαντομηχανική, ένα μεγάλο αίνιγμα στο πεδίο της Φυσικής.

Η γενική θεωρία σχετικότητας του Αϊνστάιν του 1915 εξηγεί φαινόμενα σε μεγάλη κλίμακα, όπως είναι η βαρυτική επίδραση στον χρόνο, και έχει σημαντικές πρακτικές εφαρμογές όπως η διόρθωση των δορυφορικών μετρήσεων GPS.

Μολονότι η θεωρία αυτή έχει πια ηλικία πάνω από έναν αιώνα, παραμένει άκρως γοητευτική για τους φυσικούς. Οι επιστήμονες, μεταξύ άλλων, χρησιμοποιούν ατομικά ρολόγια για να μετρήσουν τη σχετικότητα με όλο και μεγαλύτερη ακρίβεια, κάτι που ευελπιστούν ότι τελικά θα τους βοηθήσει να εξηγήσουν με ποιο τρόπο η βαρύτητα αλληλεπιδρά με την κβαντομηχανική, η οποία «βασιλεύει» στον υποατομικό κόσμο.

Σύμφωνα με τη θεωρία σχετικότητας και τη στρέβλωση του χωροχρόνου που προβλέπει, δύο ατομικά ρολόγια σε ελαφρώς διαφορετικά ύψη σε ένα βαρυτικό πεδίο χτυπούν με διαφορετικό ρυθμό.

Ένα ρολόι χτυπάει πιο αργά σε χαμηλότερο ύψος, δηλαδή ο χρόνος κυλάει πιο αργά, κάτι που επιβεβαιώθηκε και με το νέο πείραμα (το οποίο χρηματοδοτήθηκε μεταξύ άλλων από τις ένοπλες δυνάμεις των ΗΠΑ), που έγινε σε μικρότερη απόσταση των δύο ρολογιών μεταξύ τους από κάθε άλλη φορά στο παρελθόν.

«α ρολόγια οπτικού πλέγματος είναι ήδη τα καλύτερα στον κόσμο και τώρα πετύχαμε ένα επίπεδο απόδοσης τους που κανένας δεν είχε δει έως τώρα», δήλωσε ο καθηγητής φυσικής Σίμον Κόλκοβιτς.

Τα ατομικά ρολόγια είναι τόσο ακριβή επειδή εκμεταλλεύονται μια θεμελιώδη ιδιότητα των ατόμων: όταν ένα ηλεκτρόνιο αλλάζει ενεργειακό επίπεδο, απορροφά ή εκπέμπει φως με μια συχνότητα που είναι η ίδια για όλα τα άτομα ενός συγκεκριμένου χημικού στοιχείου. Τα οπτικο-ατομικά ρολόγια κρατούν τον χρόνο χρησιμοποιώντας ένα λέιζερ που είναι συντονισμένο ακριβώς σε αυτή τη συχνότητα.

Το νέο πείραμα έγινε με ατομικά ρολόγια που χρησιμοποιούν «νέφη» παγιδευμένων ατόμων στροντίου σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες και στα οποία είναι δυνατό να μετρηθεί φασματοσκοπικά η βαρυτική διαστολή του χρόνου.

Με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ

Τech & Science
0

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ

Οι μαθητές κινδυνεύουν να περάσουν 25 χρόνια της ζωής τους στο κινητό

Τech & Science / Οι μαθητές κινδυνεύουν να περάσουν 25 χρόνια της ζωής τους στο κινητό

Το 98% των νέων δηλώνει ότι περνά τις περισσότερες ώρες του μπροστά σε social media – Οι περισσότεροι παραδέχονται ότι επηρεάζονται αρνητικά στην ψυχική τους υγεία, τη συγκέντρωση και τον ύπνο.
LIFO NEWSROOM
Το νέο βραχιόλι της Meta «διαβάζει» τις κινήσεις των μυών και σου επιτρέπει να πληκτρολογείς χωρίς οθόνη

Τech & Science / Το νέο βραχιόλι της Meta «διαβάζει» τις κινήσεις των μυών και σου επιτρέπει να πληκτρολογείς χωρίς οθόνη

Χωρίς να αγγίζεις πληκτρολόγιο ή οθόνη, μόνο με μικροσκοπικές κινήσεις των μυών στον καρπό, η Meta υπόσχεται έναν νέο τρόπο επικοινωνίας με την τεχνολογία — βασισμένο στην τεχνητή νοημοσύνη και τη δύναμη της πρόθεσης
LIFO NEWSROOM
Η θέα ενός προσώπου με σημάδια ίωσης ενεργοποιεί το ανοσοποιητικό μας, σύμφωνα με νέα έρευνα

Τech & Science / Η θέα ενός προσώπου με σημάδια ίωσης ενεργοποιεί το ανοσοποιητικό μας, σύμφωνα με νέα έρευνα

Η πρώτη αίσθηση του κινδύνου μπορεί να είναι αρκετή: επιστήμονες δείχνουν ότι ακόμη και μια ψηφιακή προσομοίωση ενός «μολυσματικού» προσώπου αρκεί για να κινητοποιήσει την άμυνα του οργανισμού μας
LIFO NEWSROOM
Η ιρλανδική ρυθμιστική αρχή αυστηροποιεί την πίεση στην πλατφόρμα X του Έλον Μασκ για έλεγχο ηλικίας σε πορνογραφικό περιεχόμενο

Τech & Science / Η ιρλανδική ρυθμιστική αρχή αυστηροποιεί την πίεση στην πλατφόρμα X του Έλον Μασκ για έλεγχο ηλικίας σε πορνογραφικό περιεχόμενο

Ο νέος Κώδικας Ασφάλειας Διαδικτύου της Ιρλανδίας περιλαμβάνει αυστηρές διατάξεις για τον έλεγχο ηλικίας, με σκοπό να αποτραπεί η πρόσβαση ανηλίκων σε επιβλαβές περιεχόμενο, όπως πορνογραφία και βίαιο υλικό
LIFO NEWSROOM