มิลลิเมตรอาจดูเหมือนไม่มาก แต่แม้ระยะทางเพียงเล็กน้อยก็สามารถเปลี่ยนแปลงกระแสของเวลาได้
ตามทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ ทฤษฎีสัมพัทธภาพเว็บสล็อตออนไลน์ทั่วไปนาฬิกาจะเดินเร็วขึ้นหากอยู่ห่างจากโลกหรือวัตถุขนาดใหญ่อื่นๆ ( SN: 10/4/15 ) ในทางทฤษฎี มันควรจะเป็นจริงแม้ในความแตกต่างเพียงเล็กน้อยในความสูงของนาฬิกา ตอนนี้นาฬิกาอะตอมที่มีความไวอย่างเหลือเชื่อได้ตรวจพบการเร่งความเร็วของตัวอย่างอะตอมขนาดมิลลิเมตร ซึ่งเผยให้เห็นผลกระทบจากความสูงที่ต่างกันน้อยกว่าที่เคยเป็นมา
นักวิจัยรายงานวันที่ 24 กันยายนที่ arXiv.org เวลาเคลื่อนที่เร็วขึ้นเล็กน้อยที่ด้านบนสุดของตัวอย่างนั้น
นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Marianna Safronova จากมหาวิทยาลัยเดลาแวร์ในนวร์กกล่าวว่า “นี่เป็นเรื่องมหัศจรรย์” ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว “ฉันคิดว่าต้องใช้เวลานานกว่าจะถึงจุดนี้” ความแม่นยำสูงสุดของการวัดนาฬิกาอะตอมชี้ให้เห็นถึงศักยภาพในการใช้นาฬิกาที่มีความละเอียดอ่อนเพื่อทดสอบแนวคิดพื้นฐานอื่นๆ ในวิชาฟิสิกส์
คุณสมบัติโดยธรรมชาติของอะตอมทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้เป็นนาฬิกาได้ อะตอมมีอยู่ในระดับพลังงานที่แตกต่างกัน และความถี่แสงเฉพาะทำให้พวกมันกระโดดจากระดับหนึ่งไปอีกระดับหนึ่ง ความถี่นั้น — อัตราการกระดิกของคลื่นแสง — มีจุดประสงค์เดียวกับเข็มวินาทีที่เข็มนาฬิกาเดินอยู่เป็นประจำ สำหรับอะตอมที่อยู่ไกลจากพื้นดิน เวลาจะวิ่งเร็วขึ้น ดังนั้นต้องใช้ความถี่แสงมากขึ้นเพื่อให้พลังงานกระโดด ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้วัดการเลื่อนความถี่นี้ หรือที่เรียกว่า redshift โน้มถ่วง ที่ความสูงต่างกัน33 เซนติเมตร ( SN: 9/23/10 )
ในการศึกษาครั้งใหม่ นักฟิสิกส์ Jun Ye จาก JILA ในเมืองโบลเดอร์ รัฐโคโล
และเพื่อนร่วมงานได้ใช้นาฬิกาที่ประกอบด้วยอะตอมสตรอนเทียมเย็นจัดประมาณ 100,000 อะตอม อะตอมเหล่านั้นถูกจัดเรียงเป็นโครงตาข่าย หมายความว่าอะตอมนั่งที่ระดับความสูงต่างกันราวกับยืนอยู่บนขั้นบันได การทำแผนที่ว่าความถี่เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรจากความสูงเหล่านั้นเผยให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลง หลังจากแก้ไขผลกระทบที่ไม่ใช่แรงโน้มถ่วงซึ่งสามารถเปลี่ยนความถี่ได้ ความถี่ของนาฬิกาเปลี่ยนแปลงไปประมาณหนึ่งในร้อยของสี่พันล้านเปอร์เซ็นต์ในช่วงมิลลิเมตร ซึ่งเป็นปริมาณที่คาดหวังตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
ภาพนาฬิกาปรมาณูที่ JILA
นาฬิกาปรมาณู (หนึ่งที่แสดงในภาพคอมโพสิต) รักษาเวลาโดยการวัดความถี่ของแสงที่เริ่มต้นการกระโดดระหว่างระดับพลังงานในอะตอม นาฬิกาปรมาณูนี้ตั้งอยู่ที่ JILA คล้ายกับที่ใช้ในการวิจัยใหม่ของ Jun Ye และเพื่อนร่วมงาน และใช้แสงเลเซอร์จับอะตอมสตรอนเทียมไว้ในตาข่าย
YE GROUP และ BAXLEY/JILA
ยิ่งไปกว่านั้น หลังจากเก็บข้อมูลเป็นเวลาประมาณ 90 ชั่วโมง เปรียบเทียบการขีดบนและล่างของนาฬิกา นักวิทยาศาสตร์ได้พิจารณาว่าเทคนิคของพวกเขาสามารถวัดอัตราการฟ้องที่สัมพันธ์กันได้อย่างแม่นยำถึง 0.76 ในล้านส่วนล้านล้านเปอร์เซ็นต์ ทำให้เป็นสถิติสำหรับการเปรียบเทียบความถี่ที่แม่นยำที่สุดเท่าที่เคยมีมา
ในการศึกษาที่เกี่ยวข้อง ซึ่งได้ส่งไปยัง arXiv.org เมื่อวันที่ 24 กันยายน
ทีมนักวิจัยอีกทีมหนึ่งได้โหลดอะตอมสตรอนเทียมลงในส่วนเฉพาะของโครงตาข่ายเพื่อสร้างนาฬิกาหกเรือนในเรือนเดียว “มันน่าตื่นเต้นมากที่พวกเขาทำเช่นกัน” ซาโฟรโนว่ากล่าว
Shimon Kolkowitz จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสันและคณได้วัดอัตราการฟ้องสัมพันธ์ของนาฬิกาสองเรือน โดยคั่นด้วยขนาดประมาณหกมิลลิเมตร เพื่อให้ได้ความแม่นยำ 8.9 ในล้านล้านเปอร์เซ็นต์ ซึ่งตัวมันเองคงเป็นสถิติใหม่ที่มี มันไม่ได้ถูกตีโดยกลุ่มของ Ye ด้วยความไวดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจพบความแตกต่างระหว่างนาฬิกาสองนาฬิกาที่เดินในอัตราที่ต่างกันเล็กน้อยจนพวกเขาไม่เห็นด้วยภายในเวลาเพียงหนึ่งวินาทีหลังจากผ่านไปประมาณ 300 พันล้านปี นาฬิกาของ Ye สามารถตรวจจับความคลาดเคลื่อนที่น้อยกว่าระหว่างสองส่วนของนาฬิกาในหนึ่งวินาทีที่รวมกันได้ประมาณ 4 ล้านล้านปี แม้ว่าทีมของ Kolkowitz จะยังไม่ได้วัดความโน้มถ่วงของ Redshift แต่การตั้งค่านี้สามารถใช้สำหรับสิ่งนั้นได้ในอนาคต
ภาพของอะตอมสตรอนเทียมเรืองแสงสีน้ำเงินในห้องสุญญากาศ
เมฆของอะตอมสตรอนเทียม (จุดสีน้ำเงินที่จุดศูนย์กลาง) ติดอยู่ภายในห้องสุญญากาศที่มีนาฬิกาอะตอมของ Shimon Kolkowitz และเพื่อนร่วมงาน ในการทดลอง อะตอมถูกกระจัดกระจายไปยังส่วนต่างๆ ของโครงตาข่ายเพื่อสร้างนาฬิกาอะตอมหลายนาฬิกาในหนึ่งเดียว
S. KOLKOWITZ
ผู้เขียนของการศึกษาทั้งสองปฏิเสธที่จะแสดงความคิดเห็น เนื่องจากเอกสารยังไม่ผ่านกระบวนการตรวจสอบโดยเพื่อนเว็บสล็อต
