Сотрудники Национального института стандартов и
технологий (США) реализовали относительно простой эксперимент с
использованием двух атомных часов, результаты которого подтверждают
выводы теории относительности.
Под замедлением времени
понимают два схожих эффекта. Первый проявляется в случае двух
наблюдателей, которые равномерно движутся друг относительно друга:
каждому из них будет казаться, что часы второго участника эксперимента
снижают темп хода. Аналогичное явление — гравитационное замедление
времени — можно зарегистрировать при помощи наблюдателей, находящихся на
разном расстоянии от некоей тяготеющей массы. Тому, кто удалён на
большее расстояние, часы партнёра будут представляться «замедленными».
Эти эффекты неоднократно наблюдались в опытах разной степени сложности. Наиболее известен проведённый в 1971 году эксперимент Хафеле — Китинга,
в котором использовались цезиевые атомные часы. Приборы установили на
борту авиалайнеров, облетевших Землю в восточном (совпадающим с
направлением вращения Земли) и западном направлениях, после чего эти
часы сравнили с часами, оставленными в Военно-морской обсерватории США.
Авторы новой работы применяли гораздо более точные оптические часы на ионах алюминия 27Al+, о которых мы рассказывали в начале года. Такие приборы накапливают ошибку в одну секунду более чем за 3,7 млрд лет.
Часы находились в разных лабораториях и были соединены 75-метровым
отрезком оптоволокна. Сначала учёные приподняли одно устройство на 33 см
и зарегистрировали относительное увеличение частоты их «тикания» на
4•10-17, что эквивалентно расхождению на 90 миллиардных долей
секунды за 79 лет. Во второй части опыта физики с помощью
осциллирующего электрического поля заставили ион алюминия в одних часах
двигаться со скоростью менее 10 м/с. Здесь измеренный относительный
сдвиг частоты оказался равен 6•10-16.
«Я думаю, наш эксперимент должен напомнить всем о том, что эффекты
теории относительности вполне реальны, — говорит руководитель работ
Чинь-вэнь Чоу (Chin-wen Chou). — Каждый день люди куда-то идут и
поднимаются по лестницам, не задумываясь о том, что релятивистские
явления теоретически можно зарегистрировать даже в таких банальных
ситуациях».
Стоит напомнить, что в феврале текущего года точную оценку эффекта гравитационного замедления времени представила другая научная группа.
По материалам: Science
