《科学》:斯坦福科学家使用原子喷泉中的时间膨胀,实现了时空曲率的测量

2022-01-17 17:33:05 前瞻网
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时间膨胀是一种物理现象:两个完全相同的时钟之中,拿着甲钟的人会发现乙钟比自己的走得慢。这现象常被说为是对方的钟“慢了下来”,但这种描述只会在观测者的参考系上才是正确的。任何本地的时间(也就是位于同一个坐标系上的观测者所测量出的时间)都以同一个速度前进,时间膨胀效应适用于任何解释时间速度变化的过程。

近日,在一项新研究中,斯坦福大学的科学家使用原子喷泉中的时间膨胀来测量时空曲率。

该团队创建的原子喷泉由一个 10 米高的塔组成,塔内装有真空管,顶部有一个环固定。为了使用喷泉,他们在单个原子下方发射激光,将它们向上推,而其他激光从顶部向下发射以形成阻碍作用。当原子到达底部时,第三个激光脉冲捕获了原子。在他们的实验中,研究人员将成对的原子推向喷泉,并测量它们在喷泉上下移动时产生的相移。

研究结果表明,正如爱因斯坦的相对论所描述的,时间在靠近大质量物体的地方流逝得更慢。在喷泉中,上升得更高的原子靠近钨块移动,因此经历了更多的加速度,这导致了这些原子与没有上升得那么高的原子之间的时间偏移。

该研究论文题为“Quantum probe of space-time curvature”,已发表在《科学》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm6854

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