Nuovi orologi atomici misurano la dilatazione del tempo della relatività generale di Einstein su scala millimetrica
Un gruppo di Scienziati hanno misurato la teoria della relatività di Albert Einstein , che sostiene che la gravità rallenta il tempo, sulla scala più piccola mai vista, dimostrando che gli orologi funzionano a velocità diverse se separati da frazioni di millimetro.
In fisica la dilatazione del tempo, in accordo con la teoria della relatività ristretta, è il fenomeno per cui la durata di un medesimo evento risulta maggiore se misurata in un sistema di riferimento in moto rispetto a quello assunto come solidale con l’evento.
Jun Ye, ricercatore presso il National Institute of Standards and Technology (NIST) e l’Università del Colorado Boulder, ha detto all’AFP che l’orologio utilizzato è “di gran lunga” il più accurato mai costruito e potrebbe aprire la strada a nuove scoperte sulla meccanica quantistica .
Ye e i suoi colleghi hanno pubblicato i loro risultati mercoledì sulla prestigiosa rivista Nature, descrivendo i progressi ingegneristici che hanno permesso loro di costruire un dispositivo 50 volte più preciso del loro precedente orologio migliore, realizzato nel 2010.
Più di un secolo fa, nel 1915, Einstein presentava per la prima volta la sua teoria della relatività generale, secondo la quale il campo gravitazionale di un oggetto gigante distorce lo spazio-tempo.
Questo fa sì che il tempo scorra più lentamente man mano che ci si avvicina all’oggetto.
I primi esperimenti includevano il Gravity Probe A nel 1976, che ha coinvolto un veicolo spaziale a 10.000 chilometri sopra la superficie terrestre e ha dimostrato che un orologio a bordo era più veloce del suo equivalente sulla Terra di un secondo ogni 73 anni.
Da allora, gli orologi sono diventati sempre più precisi e quindi più capaci di rilevare gli effetti della relatività.
Un decennio fa, il team di Ye ha stabilito un record osservando il tempo che si muoveva a velocità diverse mentre il loro orologio ultrapreciso si muoveva 33 centimetri più in alto.
Atomi di stronzio
La scoperta chiave di Ye è stata quella di lavorare con reti di luce, note come tralicci ottici, per intrappolare gli atomi in disposizioni ordinate. Questo impedisce agli atomi di cadere a causa della gravità o di muoversi in qualsiasi modo, il che potrebbe comportare una perdita di precisione
All’interno del nuovo orologio di Ye ci sono 100.000 atomi di stronzio, impilati uno sull’altro come una pila di frittelle per un’altezza totale di circa un millimetro.
L’orologio è così preciso che quando gli scienziati hanno diviso la pila in due, sono stati in grado di rilevare le differenze di tempo nella metà superiore e inferiore.
A questo livello di precisione, gli orologi agiscono essenzialmente come sensori.
“Lo spazio e il tempo sono collegati”, ha detto Ye. “E con una misurazione del tempo così precisa, si può vedere come lo spazio cambia in tempo reale: la Terra è un corpo vivo e animato.
