|
锶钟全称锶原子光晶格钟，是一种激光原子钟，每一个光学晶格都拥有上千个中性锶原子，每秒可“滴答”430万亿次。美国最新研制的新一代锶钟，比铯133原子钟至少精确三倍，在150亿年的时间内误差也不会超过一秒钟。也就是说，如果把它放到宇宙大爆炸的时候，我们就可以准确了解138亿年来每一秒钟都发生了些什么。这就带来一个大问题，谁去把它放到宇宙大爆炸的起始时刻呢？ 锶钟在有稳定时间信号要求的卫星定位、金融系统和互联网等系统中作用巨大，比如在GPS卫星中使用锶钟可有效提高定位的精度。近日，巴黎天文台的帕卡姆·德尔瓦和他的团队，利用锶钟对爱因斯坦相对论时间膨胀效应和洛仑兹不变性进行了验证，再一次确认了爱因斯坦理论的正确性。 爱因斯坦广义相对论说，如果处于不同的引力环境中，我们的时间快慢是不一样的；而狭义相对论则说，任何两个相对于彼此以恒定速度移动的观察者，他们将体验到相同的精确的物理定律，这种对称性称为洛仑兹不变性。由于这些效应对宏观物体造成的影响极小，我们需要极其准确的时钟才能验证。研究人员将伦敦、巴黎和德国不伦瑞克的锶钟用光纤连接起来，由于这些城市在地球表面以不同的速度移动，用锶钟可以精确测量它们经历的时间膨胀程度。例如，靠近赤道的时钟应该比靠近北极的时钟慢一些，而巴黎和伦敦的时钟一天内应该有5纳秒的差距。经过精确测量，研究人员计算了一个名为alpha的参数，如果没有违反洛伦兹不变性，这个参数的值将等于0。实际产生的结果α小于10^-8，已经无限接近于0。这个结果支持洛伦兹不变性，是以前最佳极限的两倍，比铯原子钟的结果要好两个数量级。 当然，科学家们希望能够进行更准确的测量，进一步提高α的精度，可能会对我们更好地理解量子、暗物质、暗能量的性质产生更为深刻的影响。 |
|
|
