Pare a fi ficțiunea științifică, dar timpul pe care îl experimentezi între două evenimente depinde direct de calea pe care o parcurgi prin univers. Cu alte cuvinte, teoria Einstein a relativității speciale postulează că o persoană care călătorește într-o rachetă de mare viteză ar îmbătrâni mai încet decât oamenii de pe Pământ.
Deși puțini fizicieni se îndoiesc că Einstein a avut dreptate, este crucial să verifice dilatarea timpului cu cea mai bună acuratețe posibilă. Acum, o echipă internațională de cercetători, inclusiv laureatul Nobel Theodor Hänsch, directorul institutului de optică Max Planck, a făcut exact acest lucru.
Testele de relativitate specială datează din 1938. Dar, odată ce am început să mergem în spațiu în mod regulat, a trebuit să învățăm să ne ocupăm zilnic de dilatarea timpului. Sateliții GPS, de exemplu, sunt practic ceasuri pe orbită. Aceștia călătoresc cu o viteză minunată de 14.000 de kilometri pe oră, deasupra suprafeței Pământului, la o distanță de 20.000 de kilometri. Deci, raportat la un ceas atomic pe pământ, ei pierd aproximativ 7 microsecunde pe zi, număr care trebuie luat în considerare pentru ca acestea să funcționeze corect.
Pentru a testa dilatarea timpului la o precizie mult mai mare, Benjamin Botermann de la Universitatea Johannes Gutenberg, Germania și colegii lor au accelerat ionii de litiu până la o treime din viteza luminii. Aici intră rapid în joc schimbarea Doppler. Orice ioni care zboară către observator vor fi deplasați albastru și orice ion care zboară departe de observator va fi deplasat în roșu.
Nivelul la care ionii suferă o schimbare Doppler depinde de mișcarea lor relativă, în ceea ce privește observatorul. Dar, de asemenea, face ca ceasul lor să funcționeze lent, ceea ce redescinde lumina din punctul de vedere al observatorului - un efect pe care ar trebui să-l poți măsura în laborator.
Deci echipa a stimulat tranzițiile în ioni folosind două lasere care se propagă în direcții opuse. Apoi, orice schimbare a frecvenței de absorbție a ionilor depinde de efectul Doppler, pe care îl putem calcula cu ușurință, iar redshift-ul datorită dilatării timpului.
Echipa și-a verificat predicția de dilatare a timpului la câteva părți pe miliard, îmbunătățindu-se în limitele anterioare. Descoperirile au fost publicate pe 16 septembrie în jurnal Scrisori de revizuire fizică.
