《科學(xué)》：斯坦福科學(xué)家使用原子噴泉中的時間膨脹，實現(xiàn)了時空曲率的測量

時間膨脹是一種物理現(xiàn)象：兩個完全相同的時鐘之中，拿著甲鐘的人會發(fā)現(xiàn)乙鐘比自己的走得慢。這現(xiàn)象常被說為是對方的鐘“慢了下來”，但這種描述只會在觀測者的參考系上才是正確的。任何本地的時間（也就是位于同一個坐標(biāo)系上的觀測者所測量出的時間）都以同一個速度前進(jìn)，時間膨脹效應(yīng)適用于任何解釋時間速度變化的過程。

近日，在一項新研究中，斯坦福大學(xué)的科學(xué)家使用原子噴泉中的時間膨脹來測量時空曲率。

該團隊創(chuàng)建的原子噴泉由一個 10 米高的塔組成，塔內(nèi)裝有真空管，頂部有一個環(huán)固定。為了使用噴泉，他們在單個原子下方發(fā)射激光，將它們向上推，而其他激光從頂部向下發(fā)射以形成阻礙作用。當(dāng)原子到達(dá)底部時，第三個激光脈沖捕獲了原子。在他們的實驗中，研究人員將成對的原子推向噴泉，并測量它們在噴泉上下移動時產(chǎn)生的相移。

研究結(jié)果表明，正如愛因斯坦的相對論所描述的，時間在靠近大質(zhì)量物體的地方流逝得更慢。在噴泉中，上升得更高的原子靠近鎢塊移動，因此經(jīng)歷了更多的加速度，這導(dǎo)致了這些原子與沒有上升得那么高的原子之間的時間偏移。

該研究論文題為“Quantum probe of space-time curvature”，已發(fā)表在《科學(xué)》期刊上。

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

標(biāo)簽： 時間膨脹 時空曲率