Egy japán kutatócsoport a bizonyításhoz rendkívül pontos optikai rácsos órát használt, amelynél 16 milliárd év alatt csupán egy másodperces eltérés lehetséges. A kutatók 2018 októberében láttak munkához, és sikerült miniatürizálniuk az optikai rácsos órákat. Így két darabot el lehetett helyezni a tengerszint feletti 456,3 méteres és 3,6 méteres magasságban, a világ legmagasabb, 634 méteres műsorszóró tornyában, a 2012-ben elkészült tokiói Skytree-toronyban. A megfigyelésük szerint a magasban négy nanoszekundummal gyorsabban múlt el egy nap.
A kísérlet - amelyet a Nature Phototonics című tudományos folyóiratban publikáltak - Albert Einstein általános relativitáselméletét bizonyítja, amely megjósolta, hogy az erős gravitációs mezőben az órák lassabban fognak ketyegni, mint a gyengébb mezőben. Vagyis nagyobb magasságban, ahol már gyengébb a Föld vonzása, gyorsabban múlik az idő.
Mindezzel azt akarták demonstrálni, hogy laboratóriumon kívül is, bárhol el tudnak végezni ilyen rendkívül pontos méréseket a mozgatható eszközökkel - mondta a kutatás vezetője, Katori Hidetosi. Hozzáfűzte, hogy megtették az első lépést afelé, hogy ezeket az ultrapontos órákat valódi mérőeszközökké alakítsák.
Nem csak időmérésre használhatók az órák
A tudósok úgy vélik, az ultrapontos órák segíthetnek a földfelszín apró mozgásainak megfigyelésében földrengések vagy vulkánkitörések esetén. Az optikai rácsos órák, amelyek számos stroncium atom rezgése alapján mérik az időt egy lézer által generált optikai rácsban, csaknem ezerszer pontosabbak, mint a jelenlegi nemzetközi időmérés standard órája, amelynek működése cézium atomok rezgésein alapul. A kutatók által elkészített optikai órák fontos tulajdonsága tovább, hogy nem érzékenyek a hőmérséklet-változásokra, a rezgésekre és az elektromágneses mezőkre.
Einstein elméletének teszteléséhez vagy nagyon pontos óra, vagy nagy magassági különbség szükséges. A laboratóriumon kívül eddig a legjobb teszteket műholdak végezték, ezer kilométeres magasságbeli különbségekkel. Katori szerint a tanulmányban ismertetett kísérlet pontossága a legjobb űrben végzett mérésekhez hasonlítható.
