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2020-05-01更精準的實驗 光晶格鐘於地表驗證廣義相對論 605 期

Author 作者 編輯部
愛因斯坦在廣義相對論中表示,由於重力會造成時空的扭曲,重力場越大的地方時間會過得越慢,即重力時間膨脹(gravitational time dilation)。此效應過去已藉由飛機上的原子鐘、人造衛星的校正及觀測星體等方式驗證。但近期,日本東京大學(University of Tokyo)等研究機構的研究人員,則首次於地表驗證此效應。

研究團隊於東京地標的晴空塔(Tokyo Skytree)上,高約456公尺的觀景台與地面分別設置一部光晶格鐘(optical lattice clock)進行實驗。比起過去常用的銫(Cesium, Cs)原子鐘,光晶格鐘的誤差更小,僅10-18秒。本次實驗發現晴空塔上的時間較地面快約4奈秒(nanoseconds,10-9秒),再次證實廣義相對論的論述。雖然沒有新的發現,但藉由光晶格鐘的實驗方式,讓物理實驗的準確度及精細度又邁出嶄新一步。
 
Masao Takamoto et al., Test of general relativity by a pair of transportable optical lattice clocks, Nature Photonics, 2020.