1. 住在地球上的楼层较低时，时间流逝的速度会变慢，这一现象似乎超乎常人的认知，但其实是一个经过科学验证的结论。

2. 这一结论是基于爱因斯坦的相对论理论得出的。相对论包括狭义相对论和广义相对论，而广义相对论提出物质的存在能够影响时空结构，其中就包括了引力场对时间流逝速度的影响。

3. 楼层较低的地方，地球的引力场相对较强，因此时间会相应地流逝得更慢。尽管这种时间上的差异非常微小，无法被普通计时器检测到，但借助原子钟的高精度测量，这种微小的时间差异得以被发现。

4. 2022年2月，《自然》杂志上发表了美国研究团队的最新研究成果，他们利用锶原子钟在毫米尺度上验证了广义相对论中的时间膨胀效应。

5. 实验显示，在地球上高度相差一毫米的两个位置，较低位置的原子钟所测得的时间比较高位置的要慢大约一千亿亿分之一秒。

6. 进行这项实验的研究团队来自美国天体物理联合实验室（JILA），该实验室由美国国家标准与技术研究所(NIST)与美国科罗拉多大学博尔德分校共同运营。

7. JILA团队之所以能够实现这一突破，归功于他们使用了目前世界上计时精度最高的锶原子钟，其精度之高可以在138亿年的时间尺度上误差不超过0.1秒。

8. 原子钟的诞生源于对磁共振的研究，其工作原理是利用原子的超精细跃迁辐射出的电磁波频率来进行精确计时。在此之前，石英晶体振荡器是世界上最精确的计时器，虽然在日常生活中很实用，但其精度无法与原子钟相提并论。

9. 现代国际单位制中，一秒被定义为铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的9192631770个周期的时间。

10. 科学家在1毫米尺度上测量时间差异的方法是先将10万个锶原子冷却并保持在超冷状态，然后放入光学晶格中形成原子团。通过激发原子团并测量不同区域发出的光频率的差异，科学家能够间接测量出时间上的差异。

11. 根据广义相对论，引力场越强，时间和光的频率都会受到影响。在强引力场中，光会发生红移，即频率降低，波长变长。

12. 实验中，研究人员测量了在地球引力场中，同一个原子团中两个仅相差一毫米的区域所发出的电磁波的红移量，从而推算出时间上的差异。

13. 尽管广义相对论早已被认为正确，科学家们仍不断进行验证，这是因为科学的严谨性要求所有结论都必须经过实验验证。实验精度的提高，能进一步证实理论的正确性。

14. 美国科学家在此次实验中使用的超高精度原子钟，不仅验证了广义相对论，也可能对未来提高GPS等应用的精度有所贡献。

15. 此次实验在微小尺度上测量引力效应的技术，可能有助于人类在研究暗物质与普通物质的相互作用、引力波等领域取得新的进展。

本文地址： http://www.goggeous.com/20250107/1/1302068

文章来源：天狐定制

版权声明：除非特别标注，否则均为本站原创文章，转载时请以链接形式注明文章出处。