Einsteinova obecná relativita počítá s dilatací času v důsledku působení gravitačního pole. Čas objektu, který se nachází blíže ke středu působení gravitace, běží pomaleji, než čas objektu, na který působí gravitace slaběji. Tyhle věci obvykle pozorujeme u kosmických těles a satelitů, kde jsou ve hře obvykle dost velké vzdálenosti a rozměry.
Tým amerického institutu JILA (dříve Joint Institute for Laboratory Astrophysics), který sídlí v kampusu University of Colorado Boulder, nedávno dosáhl ohromujícího úspěchu, když naměřil dilataci času na doposud nejkratší vzdálenosti vůbec. Ač je to k neuvěření, detekovali dilataci času u dvou malých atomových hodin, které byly vzdálené pouhý milimetr. Hodiny, které byly umístěny výše (tedy o 1 milimetr), tikaly rychleji. Naměřený rozdíl byl samozřejmě zcela nepatrný (v řádu 0,0000000000000000001, jak uvádějí autoři), ale reálný.
Výzkum byl založený na měření gravitačního rudého posuvu svrchní a spodní části jediného vzorku, který obsahoval asi 100 tisíc ultrachladných atomů stroncia, rozmístěných na optické mřížce, vytvořené laserovými paprsky.
Experimenty to jsou naprosto fascinující, což by samo o sobě určitě stačilo. Ale nebyly samoúčelné. Na jejich základě bude možné sestrojit atomové hodiny, které budou ještě 50krát přesnější než ty dnešní. Rovněž nabízejí cestu k tolik vytouženému propojení relativity a kvantové mechaniky, kdy bude možné studovat relativitu na úrovni jednotlivých částic.
Jak uvádí vedoucí výzkumu Jun Ye, právě možné propojení kvantové mechaniky s relativitou, tedy gravitací představuje nejdůležitější a nejvíce vzrušující výstup z jejich výzkumu. Na obzoru se rýsuje například studium komplexní fyziky, která bude zahrnovat částice rozmístěné na různých pozicích zakřiveného časoprostoru. Ultrapřesné atomové hodiny by se mohly podílet i na pátrání po temné hmotě a na řešení dalších záhad soudobé fyziky.
Video: Einstein, Time, and Very Small Things - with Jun Ye
Literatura
Diskuze:
