물리학자들은 미국과 독일에서 사용한 두 개의 기본적인 신조의 양자 역학을 수행하는 높은-정밀도 테스 아인슈타인의 일반적인 상대성 이론., 연구진은 악용 wave-particle duality 고 중첩에 원자 간섭계 증명하는 효과로 알려진 중력혁–는 시간이 느려지고 근처의 몸에 대한 진정한 보유하고의 정밀도 일곱 부분에서 억. 결과에서 중요 한 이 검색에 대한 이론의 양자 중력 및 수 있는 중요한 실용적인 영향 등의 정확성을 개선하는 글로벌 위치 결정 시스템입니다.
중력 적 적색 편이는 일반 상대성 이론의 기초가되는 등가 원리로부터 따른다., 등가 원리는 중력의 국부적 인 효과가 가속 된 참조 프레임에있는 것과 동일하다고 말합니다. 그래서 리프트에서 누군가가 느낀 하향 힘은 리프트의 상향 가속 또는 중력으로 인해 똑같이 될 수 있습니다. 펄스의 빛 전송을 위쪽으로에서 클럭에 상승 바닥 도플러 이동,또는 redshifted 때,리프트가 가속화되고,위쪽을 의미하는 이 시계는 나타납니다 눈금 더 천천히 때의 섬광을 비교되는 천장에서의 리프트가 다른 시계입니다., 방법이 없기 때문에 말하며 중력 가속도,떨어져 같은 것이 사실이 중력 필드에서 다른 말은 더 중력에 의해 경험,시계 또는 가까운 그것은 거대한 몸은 천천히니다.
의 확인이 효과 아이디어를 지원하는 중력의 표현 공간–시간 곡률이기 때문에 시간의 흐름이 더 이상 일정한 전 우주는 하지만 다양에 따라 배포의 거대한 몸., 강화의 아이디어 공간–시간 곡면은 중요한 구별 하는 경우 사이의 다양한 이론의 양자 중력이 있기 때문에 일부 버전의 문자열이론에서는 문제에 대응할 수있는 뭔가가 아닌 다른 형상의 공간이다.,
보편성의 자유 낙하
중력 줍니,그러나 형상으로,지역의 위치를 불변성(아이디어의 결과가 아닌 모든 실험 중력의 독립적이 언제 어디서 우주에서 수행되)은 적어도 잘 확인하는 세 가지 유형의 실험을 지원하는 동등한 원칙입니다. 다른 두 개의 보편성의 자유 낙하고 로컬 로렌츠 불변성,확인되었으로 정밀도의 10-13 또는 더 나은,반면 중력 줍니가 이전에 확인되었을 정밀 7×10-5., 이 달성되었에서 1976 년에 의 녹화에서 차이 경과된 시간에 의해 측정되는 두 개의 원자 시계 하나의 표면에서 지구와 다른 전송되는 최대 고도의 10,000km 로켓에.
이런 종류의 적색의 측정이 제한에 의해의 정도가 중력에 의해 제공된 땅 질량., 새로운 연구에 의해 수행 Holger 뮐러의 캘리포니아대학교 버클리,아킴 피터의 훔볼트대학교 베를린에서 스티븐 추 이전 버클리에서 그러나 지금 저희 비서의 에너지는 제한 같은 방법으로만 관리합을 극적으로 증가하는 정밀도 덕분에 초 미세계에 의해 제공됩 양자 역학에 있습니다.,
1997 년에 Peters 사용되는 레이저 트래핑 기술을 개발하여 추을 캡처하는 세슘 원자와 멋진 그들을 몇 만분의 정도는 위의 절대적인 영(을 줄이기 위해 자신의 속도로 가능하다),다음 사용 수직 레이저 광속을 부여하는 상승 킥 원자들을 측정하기 위해서는 중력을 자유 낙하.
이제 Chu 와 Müller 는 그 실험 결과를 재 해석하여 중력 적색 편이의 측정을 제공했습니다.
실험에서 각 원자는 3 개의 레이저 펄스에 노출되었다., 첫 번째 맥박 위치로 원자 중첩의 두 똑같이 가능한국 중 하나–그것을 떠나 혼자 감속하기 위하여 다음과 같이 아래에서 지구 중력의 당기거나 그것을 주는 추가 킥도록 도 더 높이기 전에 내림차순으로. 두 번째 맥도 적용되었 바로 그 순간에 그렇게 추진하기 위하여 원자에서 두 번째 상태로 다시 빨리 지구를 향해 일으키는 두 개의 중첩국하는 길에 만나다., 이 시점에서 세 번째 맥박 측정 사이의 간섭 이러한 두 가지 상태에 의해 원자의 존재로,고 있는 아이디어에서 어떤 차이가 중는 적색으로 경험해 양국에서 기존의 차이가 높은 지구의 표면을 것으로 명시한 변경에 상대적 위상의 두 개의 국가.
엄청난 주파수
의 미덕은 이 방법은 매우 높은 주파수의 세슘 원자의 데 브로이 파 일부 3×1025Hz 입니다. 0 동안 있지만.,3 의 자유 낙하는 문제에 파도 높은 궤도를 경험하는 시간의 단 2×10-20s 보다 더 많은 파도에서 낮은 궤도를했다,거대한 주파수의 진동,수있는 기능과 결합하는 측정 진폭 차이의 한 부분에서 1000,의미 있는 연구자들 수 있었을 확인하는 중력혁을 정밀도의 7×10-9.,
로 Müller 을 둔 그것은 경우에,”시간의 자유 낙하로 확장되었 시대의 우주–14 억 년 사이의 시간 차이를 나타내는 상부 및 하부 노선이 될 것이 단 한 번,그리고 정확도 의 측정 것 60ps,시간이 걸리는 빛을 여행에 대해 만들어졌다.”
이 극단적 인 정밀도는 글로벌 포지셔닝 시스템이 더욱 정확 해짐에 따라 유용 할 수 있습니다., 로 뮬러는 지 결정하는 객체의 위치를 바닥에 밀리미터 정확도는 원자 시계 GPS 위성해야하는 것으로 작동 정밀도의 10-17,그 사실을 달성에 의해 최근에는 시계 개발에서 국립표준기술연구원에서는 우리에(“참조 새로운 광학적인 시계 휴식 정확도록”). 그러나 인공위성의 고도 20,000km 에서 그러한 시계는 중력 적색 편이 덕분에 1010 년에 약 한 부분의 시간 속도를 경험할 것입니다., 따라서 10-17 의 정밀도를 복구하려면 적색 편이 효과를 10-7 의 정밀도로 알아야합니다.
Müller 희망을 더욱 향상시키는 정밀도의 적색의 측정에 의해 증가 거리를 사이에 두 개의 중첩국의 세슘 원자를 함유하고 있습니다. 거리에서 달성 현재의 연구는 단순 0.1mm,지만,그가 말하는,증가하여 이를 1m 어야 가능한 가을 감지하는 중력이 파도 조금만 수요일에서의 직물 공간을 예측하여 일반적인 상대성 이론 그 전에 결코 관찰했다.
이 작품은 Nature463 926 에 설명되어 있습니다.,나는 이것이 내가 할 수있는 유일한 방법이라고 생각한다.