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

Βόρειος Λευκός Ρινόκερος: Το πρότζεκτ για να μην εξαφανιστεί το πιο απειλούμενο ζώο στον πλανήτη

Τech & Science / Βόρειος Λευκός Ρινόκερος: Το πρότζεκτ για να μην εξαφανιστεί το πιο απειλούμενο ζώο στον πλανήτη

Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων και η Colossal Biosciences στοχεύουν να φέρουν ξανά στη ζωή τον βόρειο λευκό ρινόκερο μέσα σε τέσσερα χρόνια, χρησιμοποιώντας γονιδιακή επεξεργασία και παρένθετες μητέρες
LIFO NEWSROOM
ΕΓΚΕΦΑΛΟΣ ΠΑΙΧΝΙΔΙ ΜΥΑΛΟ

Τech & Science / Παιχνίδια εγκεφάλου: Νέα μελέτη δείχνει πώς «ξυπνούν» τον νου και καθυστερούν τη γήρανση

Μια νέα μελέτη αποκαλύπτει ότι συγκεκριμένα brain games, όπως αυτά του BrainHQ, μπορούν να αυξήσουν τη δραστηριότητα της ακετυλοχολίνης στον εγκέφαλο, επιβραδύνοντας τη γνωστική εξασθένηση και ενισχύοντας τη μνήμη και την προσοχή
LIFO NEWSROOM
Νέα μελέτη: Η διακοπή του καπνίσματος μειώνει τον κίνδυνο άνοιας

Τech & Science / Νέα μελέτη: Η διακοπή του καπνίσματος μειώνει τον κίνδυνο άνοιας

Νέα διεθνής μελέτη δείχνει ότι όσοι σταματούν το κάπνισμα στη μέση ηλικία μειώνουν στο μισό τη φθορά του εγκεφάλου και μέσα σε 10 χρόνια έχουν ίδιες πιθανότητες για άνοια με όσους δεν κάπνισαν ποτέ
LIFO NEWSROOM
Ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να διαχειριστεί μέχρι 150 φίλους

Τech & Science / Ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί να διαχειριστεί μέχρι 150 φίλους

Η θεωρία των 150 φίλων του Robin Dunbar δείχνει πώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος περιορίζει τον αριθμό των σταθερών κοινωνικών σχέσεων, ενώ η προσωπική επαφή παραμένει απαραίτητη ακόμη και στην ψηφιακή εποχή
LIFO NEWSROOM
Τα μικροπλαστικά φτάνουν μέχρι τον εγκέφαλο - Ίσως συνδέονται με κατάθλιψη και καρδιοπάθειες

Τech & Science / Τα μικροπλαστικά φτάνουν μέχρι τον εγκέφαλο - Ίσως συνδέονται με κατάθλιψη και καρδιοπάθειες

Μικροπλαστικά βρέθηκαν στο αίμα, στον εγκέφαλο και στο έντερο των ανθρώπων - Νέες έρευνες συνδέουν τα πλαστικά σωματίδια με την κατάθλιψη, την άνοια και τον καρκίνο
LIFO NEWSROOM
Εγκεφαλική εξέταση προβλέπει τις σεξουαλικές παρενέργειες των αντικαταθλιπτικών

Τech & Science / Εγκεφαλική εξέταση προβλέπει τις σεξουαλικές παρενέργειες των αντικαταθλιπτικών

Νέα έρευνα αποκαλύπτει ότι μια απλή εγκεφαλική εξέταση θα μπορούσε να προβλέψει ποιοι ασθενείς θα εμφανίσουν σεξουαλικές παρενέργειες από αντικαταθλιπτικά φάρμακα, ανοίγοντας τον δρόμο για πιο εξατομικευμένη θεραπεία κατά της κατάθλιψης
LIFO NEWSROOM
Microsoft: τέλος στην υποστήριξη των Windows 10 από την Τρίτη - Τι πρέπει να κάνουν οι χρήστες

Τech & Science / Microsoft: Τέλος στην υποστήριξη των Windows 10 από την Τρίτη - Τι πρέπει να κάνουν οι χρήστες

Οι υπολογιστές που θα συνεχίσουν να λειτουργούν με Windows 10 δεν θα λαμβάνουν κρίσιμες ενημερώσεις, γεγονός που αυξάνει τον κίνδυνο παραβιάσεων και κακόβουλων επιθέσεων
LIFO NEWSROOM
Καρκίνος του μαστού: Αύξηση των περιστατικών καρκίνου σε νεότερες ηλικίες

Τech & Science / Καρκίνος του μαστού: Αύξηση των περιστατικών σε νεότερες ηλικίες

«Το φαινόμενο είναι ανησυχητικό, αφού συχνά οι νεότερες ηλικίες δεν περιλαμβάνοται στα προγράμματα προληπτικού ελέγχου, από την άλλη φαίνεται μία σημαντική μείωση της θνησιμότητας στις ασθενείς αυτών των ηλικιών», εξηγεί ο πρόεδρος της Ελληνικής Αντικαρκινικής Εταιρείας
LIFO NEWSROOM