在相對論的檢驗中,超高精度原子鐘證明,你的頭部老化速度比你的腳快奈秒。 在相對論的檢驗中,超高精度原子鐘證明,你的頭部老化速度比你的腳快奈秒。

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愛因斯坦首先發現,時間流逝的速度取決於你的移動速度以及你與重力場的距離。科學家已經證明,時間在高海拔地區流逝得更快——例如,火箭上的時鐘走得比地球上的時鐘慢。按照這個邏輯,太空人其實就是時間旅行者。

現在,科學家已經證明,這種時間差異在最小的尺度上也存在——樓梯上的時鐘以不同的速度移動。

今天發表在《科學》雜誌上的一項研究中,美國國家標準與技術研究院的研究人員解釋說,兩台時鐘之間一英尺的高度差會導致它們的走時速度略有不同。這種光學時鐘甚至可以測量由每小時20英里的速度差異引起的時間流逝變化。

這些時鐘基於單一鋁離子的振盪,該離子每秒在兩個能階之間振動百萬億次。美國國家標準與技術研究院(NIST)表示,其中一個時鐘的精確度約為37億年誤差在1秒以內,另一個時鐘的精確度也幾乎相同。

在一項實驗中,詹姆斯·金文·周和他的同事將一個鐘錶比另一個鐘錶高出約13英寸(33厘米)。由於較高的鐘錶距離地球引力場稍遠,因此感受到的重力較小。它的走時也更慢——儘管只是非常非常慢的一點。根據美國國家標準與技術研究院(NIST)的數據,在79年的使用壽命中,這種時間差累積起來大約只有900億分之一秒。

不過,這意味著在科羅拉多州博爾德進行這項研究的人們,老化速度顯然比你們這些在海平面地區閱讀這篇文章的人還要快。

在另一項實驗中,美國國家標準與技術研究院(NIST)的科學家也觀察到,即使速度變化非常小,運動速度越快,時間流逝得越慢——這是相對論的關鍵原理。他們表示,速度僅相差20英里/小時,時鐘的走動速度就會變慢。

在這些實驗之前,最精確的相對論測試是利用火箭和噴射機進行的。美國國家標準與技術研究院(NIST)表示,雖然這些差異對人類來說難以察覺,但它們可能對地球物理學和其他領域(例如測量地球引力場)有用。為了提高這些測量的精度,NIST的下一步計劃是製造能夠區分僅一厘米距離的時間的時鐘。

美國國家標準與技術研究院