Мешканці верхніх поверхів старіють швидше, ніж їх сусіди знизу

Надточні атомний годинник нового покоління допоміг з'ясувати, що принципи відносності простору і часу, розроблені Ейнштейном, виконуються і на звичних для людини масштабах фізичних величин, повідомляється в статті, опублікованій у п'ятницю в журналі Science.

Автори статті, дослідники з Національного інституту стандартів і технологій (США), зуміли показати, що для людини, що живе на другому поверсі багатоповерхового будинку, через ефект зниженої гравітації час життя тече трохи швидше, ніж для того, який живе на першому поверсі. Аналогічно, людина, що поспішає вранці на роботу на транспорті, через різницю у швидкості старіє повільніше, ніж його колега, що віддає перевагу піші прогулянки.

Незважаючи на те, що виявлена ??різниця у швидкості течії виражається лише кількома фемтосекунд (частками секунди, складовими мільйонні частки від мільярдних часток), її достовірно встановлена ??наявність служить ще одним підтвердженням Загальної теорії відносності Ейнштейна.

Відповідно до цієї теорії, швидкість течії часу для об'єктів, що рухаються відносно один одного або знаходяться в різних за силою гравітаційних полях, повинна відрізнятися. Справедливість цих положень була згодом експериментально підтверджена.

Одним з таких експериментів було порівняння ходу атомних годин, одні з яких були встановлені на Землі, тоді як другі за допомогою ракети були відправлені в навколоземний космічний простір, а потім повернулися на Землю. Різниця в ході для такого годинника, що знаходилися в різних за силою гравітаційних полях, склала 400 трильйонних доль секунди при максимальній відстані від Землі в 10 тисяч кілометрів.

У ході іншого експерименту пара атомних годин на вантажних літаках відправлялася в тривалий політ навколо Землі, а треті, контрольні, годинник залишалися нерухомими на поверхні. Вченими було показано, що годинник, що летіли на захід і купували за рахунок обертання Землі додаткову швидкість щодо контрольних, йшли повільніше тих, що летіли на схід.

Групі Чину Вень Чоу (Chin-wen Chou) і його колегам, авторам нового експерименту, вдалося показати відносність часу в суттєво менших масштабах за допомогою використання нового покоління атомних годин. Атомний годинник представляють собою іон металу, утримуваний за допомогою електромагнітних полів і облачалося лазерним випромінюванням мікрохвильового діапазону.

Поглинається металевим іоном лазерне випромінювання змушує її переходити в збуджений стан, повернення з якого в початковий стан супроводжується випусканням цього випромінювання. По виникають в результаті цього процесу коливань випромінювання можна відраховувати час.

Прийняті в даний час стандарти атомних годин використовують іони цезію, що коливаються між двома станами 9,2 мільярда раз в секунду.

Команда Чоу використовувала годинник на основі іона алюмінію і істотно більш короткохвильове, ніж зазвичай, випромінювання. Завдяки цьому, їх атомний годинник "цокають" зі швидкістю 1120000 мільярдів разів на секунду.

Ця неймовірна точність ходу дозволила вченим показати, що зниження сили гравітаційного поля землі при підйомі на висоту всього 33 сантиметри щодо контрольних годинників досить для прискорення швидкості течії часу на 4 фемтосекунд в секунду.

Розгойдавши один з іонів у годинах з допомогою електромагнітного впливу і надавши йому, таким чином, швидкість 36 кілометрів на годину (4 метри в секунду), вчені показали, що швидкість "цокання" цього годинника сповільнилася на 2 фемтосекунд, пише РИА Новости.