测地学将受益
借助超级精准的原子钟,NIST的科学家们得以测量爱因斯坦理论中的两个著名的假想场面。

首先,他们设计了两架一模一样的超精确原子钟,放在同样的高度上。把其中一架钟抬高仅33厘米,两架钟就显示出了不同的时间差,显示它们所受重力出现了差异。位置较低的原子钟比位置高的原子钟运行得更慢,大约每隔79年会慢900亿分之一秒。当然,对普通人来说这种影响几乎微乎其微。
科学家们随后又做了另一项实验,他们通过对铝离子施加不断变化的电磁场,使其发生快速往复运动,相当于每秒运动了好几米,而另一个原子钟的铝离子则保持静止。结果,运动着的原子钟,其时间运行也略微缓慢了一些。这个实验证明了“双胞胎悖论”,运动越快,时间就越慢。
这项实验的结果可能会有实际的作用。科学家探测地球磁场的地理振动时,对测量精度的要求很高,并借由测量数据了解一些重要的信息,比如地球上的水是怎么分布的,河流是如何流动的。在理想状态下,科学家可以在世界各地摆满精确无比的原子钟,通过测量时间的不同来查看重力的不同。
此外,这两个实验提供的不同海拔时间差异的具体数据,还可以用于调整全球定位系统(GPS)卫星上所携带的时钟,令其更为精准。
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