太空自由落体原子实验正成为检验爱因斯坦引力的新风口

国际空间站上的一项精巧实验,再次印证了爱因斯坦广义相对论的核心内容,令基础物理界为之振奋。中国天宫空间站上的两团原子云,在一项崭新的实验中以几乎相同的加速度自由下落,结果高度一致。这个由伽利略闻名于世的思想实验,被缩小到原子尺度,并经由航天器送上了远离地面的太空轨道。相传十七世纪的意大利科学家曾从比萨斜塔抛下不同重物,以此证明落体速率与物体质量并无关系。如今,科学家在绕地轨道上的原子身上重现了这一经典实验,相关结果发表于《Science Advances》期刊。研究者精确测量了两团冷铷原子的相对加速度,而两团原子因原子核中子数不同,质量也存在细微差别。然而两团原子云的加速度吻合精度,达到了百分之零点零五的千分之一,几乎可以说是分毫不差。这种高度的一致,证实了定义质量的两种方式的等价性,也就是引力质量与惯性质量在本质上相统一。引力质量决定物体如何响应重力的牵引,而惯性质量决定在给定外力下物体获得加速度的大小。若二者等价,质量这一项......阅读全文

太空自由落体原子实验正成为检验爱因斯坦引力的新风口

国际空间站上的一项精巧实验,再次印证了爱因斯坦广义相对论的核心内容,令基础物理界为之振奋。中国天宫空间站上的两团原子云,在一项崭新的实验中以几乎相同的加速度自由下落,结果高度一致。这个由伽利略闻名于世的思想实验,被缩小到原子尺度,并经由航天器送上了远离地面的太空轨道。相传十七世纪的意大利科学家曾从比

原子“比萨斜塔实验”精度创新纪录

   本报讯(记者鲁伟 通讯员罗芳)记者日前从中科院武汉物理与数学研究所获悉,由该所研究员詹明生和王谨领导的课题组通过设计创新性的冷原子干涉方案,使微观粒子弱等效原理检验精度达到10-8,从而刷新了此前国际最高检验精度10-7。相关成果发表于《物理评论快报》。  据介绍,团队成员用铷-85和铷-87

武汉物数所原子“比萨斜塔实验”达到新精度

  伽利略所做的“比萨斜塔实验”家喻户晓,它验证了物理学的一个基本规律——弱等效原理。弱等效原理也称为自由落体普适性原理,它是爱因斯坦广义相对论的基本假设之一。300多年来,从伽利略的落塔、牛顿的单摆、厄阜的扭秤到通过月球表面反射镜而进行的激光月地测距,这些利用宏观物体作为检验质量的实验,检验的精度

揭秘天宫二号上的空间冷原子钟:3000万年误差1秒

  成功发射的天宫二号搭载了多种高精尖科学装备。其中,由中科院上海光机所研制的“定时神针”——空间冷原子钟,有望实现约3000万年误差1秒的超高精度,这将是国际上首台在轨运行并开展科学实验的空间冷原子钟,也是目前在空间运行的最高精度原子钟。  人类社会发展离不开对时间的精确测量。之前,在太空中运行的

德国科学家开发新仪器-为研制原子干涉仪铺路

  一个以德国科学家为主的欧洲研究团队在微重力下的量子气体(QUANTUS)项目上取得重要进展,他们成功开发出一种仪器,其可在失重条件下产生玻色―爱因斯坦凝聚态。科学家希望借助这种零重力下的超低温量子气体研制原子干涉仪等高精密测量仪器,以用于测量地球的重力场,同时解决物理学领域的一些基础问

在零重力下获得玻色—爱因斯坦凝聚态

  近日,一个以德国科学家为主的欧洲研究团队在微重力下的量子气体(QUANTUS)项目上取得重要进展,他们成功开发出一种仪器,其可在失重条件下产生玻色—爱因斯坦凝聚态。科学家希望借助这种零重力下的超低温量子气体研制原子干涉仪等高精密测量仪器,以用于测量地球的重力场,同时解决物理学领域的一些

“等效原理实验用喷泉式高精度原子干涉仪”项目通过验收

  12月21日至22日,中国科学院武汉物理与数学研究所承担的中国科学院重大科研装备研制项目——“等效原理实验用喷泉式高精度原子干涉仪”通过了由中科院计划财务局组织的现场测试和验收。来自中科院的管理专家和来自中科院上海光机所、中国计量院、华中科技大学、武汉大学、华中师范大学的专家参加了验收会。与会领

研究发现|反物质和普通物质都会受引力作用自由下落

  丹麦科学家在一项研究中报道了对反氢原子自由下落的直接观测,提示反物质和普通物质受到的引力相同。相关研究9月27日发表于《自然》。  爱因斯坦在1915年提出的广义相对论描述了引力的效应,提出至今已得到大量实验验证。广义相对论中的弱等效原理指出,所有物体不论质量和组成,在引力作用下都会以相同的方式

欧核中心首次直接观测反氢原子自由下落

  当你扔下反物质时,它会飘浮还是下落?甚至有没有可能逆向上升?《自然》杂志27日发表一项粒子物理学研究称,欧洲核子研究中心报告了对反氢原子自由下落的首个直接观测,结论提示:反物质和普通物质受到的引力相同。  爱因斯坦在1915年提出的广义相对论描述了引力的效应,提出至今已得到大量实验验证。广义相对

引力波信号对爱因斯坦弱等效原理进行高精度检验

  2月11日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)科学合作组织正式宣布人类第一次直接探测到了引力波,自此引力波研究宇宙的窗口被正式打开。这一成果具有划时代的意义,必将对整个天文学领域乃至基础物理领域带来革命性的影响。全世界的物理学家和天文学家已经开始利用这个全新的窗口来研究宇宙。  物理学期刊《物

反物质和普通物质受到的引力相同么?欧核中心首次发布实验结果

磁阱底部掉落反氢原子示意图。图片来源:美国国家科学基金会科技日报讯 (记者张梦然)当你扔下反物质时,它会飘浮还是下落?甚至有没有可能逆向上升?《自然》杂志27日发表一项粒子物理学研究称,欧洲核子研究中心报告了对反氢原子自由下落的首个直接观测,结论提示:反物质和普通物质受到的引力相同。爱因斯坦在191

欧洲绘制未来10年物理实验路线图

  据《科学》杂志网站8月13日(北京时间)报道,伴随着粒子物理学与宇宙学的日益趋同,欧洲空间局(ESA)发布了有关宇宙空间任务与技术开发的路线图,这将指引2015年至2025年欧洲物理实验的发展方向。   近年来物理学发展的一种趋势是,越来越多的研究人员倾向于利用空间任务来回答物理学基本问题,但

科学家精确验证爱因斯坦弱等效原理

  中科院紫金山天文台研究员吴雪峰和助理研究员魏俊杰、北京师范大学副教授高鹤以及美国宾夕法尼亚州立大学教授皮特·梅扎罗斯等人合作,利用快速射电暴不同频率光子到达地球的时间差,精确验证了爱因斯坦广义相对论中的弱等效原理假设。相关成果12月23日以主编推荐形式,发表于《物理评论快报》。  爱因斯坦等效原

利用引力波信号对爱因斯坦弱等效原理进行高精度检验

  2月11日,LIGO科学合作组织正式宣布人类第一次直接探测到了引力波,自此引力波研究宇宙的窗口被正式打开。这一成果具有划时代的意义,必将对整个天文学领域乃至基础物理领域带来革命性的影响。全世界的物理学家和天文学家已经开始利用这个全新的窗口来研究宇宙。  物理学期刊《物理评论D》(Physical

广义相对论通过迄今最严苛测试

  历时16年,广义相对论通过迄今最严苛测试!一个国际科研团队在最新一期《物理评论X》杂志上撰文指出,他们分析了2003年至2019年间遍布世界多处的7台不同射电望远镜对双脉冲星系统的观测结果,证明了广义相对论的正确性,同时也将验证精度推上新台阶。  1916年,阿尔伯特·爱因斯坦发表广义相对论,彻

广义相对论三函数首次同时重建

包括英国朴茨茅斯大学科学家在内的一个国际团队,现在已能在外太空测试爱因斯坦的引力理论。他们通过检查来自太空和地面望远镜的新数据来做到这一点,这些望远镜精确测量了宇宙膨胀以及遥远星系的形状和分布。该研究发表在《自然·天文学》上,探讨了修改广义相对论是否有助于解决宇宙学标准模型面临的一些开放性问题。

出轨卫星改弦测试相对论

  伽利略GPS 卫星  被意外发射到错误轨道上的两颗人造卫星将改变用途,以便对阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论的一项预言进行迄今为止最为严格的测试。该预言认为距离大质量物体越近,钟表的转速就越慢。  由欧洲空间局(ESA)操控的这两颗卫星于去年被一枚俄罗斯联盟号火箭错误地发射到一条椭圆形轨道上,而非之

超冷原子传感技术成功检测太空环境变化

美国国家航空航天局的冷原子实验团队利用原子干涉仪等量子传感工具,成功测量了国际空间站的细微振动。这是科学家首次使用超冷原子检测太空环境的变化。相关论文发表于13日出版的《自然·通讯》杂志。原子干涉仪可精确测量重力、磁场和其他力。科学家一直在地球上利用该传感器研究重力的基本性质,促进了飞机和船舶导航技

超冷原子传感技术成功检测太空环境变化

科技日报北京8月14日电(记者刘霞)美国国家航空航天局的冷原子实验团队利用原子干涉仪等量子传感工具,成功测量了国际空间站的细微振动。这是科学家首次使用超冷原子检测太空环境的变化。相关论文发表于13日出版的《自然·通讯》杂志。国际空间站上安装的原子干涉仪。图片来源:《自然·通讯》杂志原子干涉仪可精确测

伽利略自由落体理论通过太空验证

  等效原理是爱因斯坦广义相对论的基本假设之一,400多年前,伽利略提出自由落体理论并在意大利比萨斜塔对等效原理进行了当时最精确的实验测试。现在,这种自由落体理论首次在太空获得验证。据《科学》杂志官网28日报道,法国“显微镜”卫星试验组证明,该卫星上的两个物体在经历1500多次绕地旋转后,加速度一直

天宫二号空间冷原子钟实现预定科学目标

  2016年9月25日,天宫二号空间实验室成功发射并顺利进入运行轨道。由中国科学院牵头负责的载人航天工程空间应用系统在天宫二号上开展了十四项体现国际科学前沿和高技术发展方向的空间科学与应用任务,其中包括世界首台太空运行的冷原子钟。在轨近两年时间里,冷原子钟运行正常、状态良好、性能稳定,完成了全部既

中子星为广义相对论提供新证据

  德国马克斯·普朗克射电天文学研究所25日晚间发表声明说,它领衔的国际研究团队通过对宇宙中一颗中子星及其伴星的观测,验证了爱因斯坦广义相对论的内容。   这项研究以中子星PSR J0348+0432及与之相伴的白矮星为对象,通过观测双星轨道周期的变化验证广义相对论。这颗中子星与其伴星相距83

广义相对论有了迄今最高精度测量

美国天体物理联合实验室(JILA)的物理学家对爱因斯坦广义相对论的时间膨胀效应进行了有史以来最小尺度的测量,结果表明,两个相隔仅一毫米的微小原子钟,确实以不同的速度运转。16日发表在《自然》杂志上的论文描述了这一实验,并提出了如何使原子钟比当今最好的设计精确50倍的方法,或为揭示相对论和引力如何与量

科学家利用快速射电暴精确验证爱因斯坦弱等效原理

  恰逢爱因斯坦广义相对论问世100周年之际,物理学期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)于12月23日以“Editors' Suggestion”(主编推荐)形式,发表了中国科学院紫金山天文台高能时域天文团组首席研究员吴雪峰和助理研究员魏俊杰、北京师范大学副教授高鹤

三千万年误差小于1秒-“高冷”原子钟怎样炼成

  “在过去二十年有很多人努力要把冷原子钟送到空间,中国第一次展示了空间冷原子钟实验,这是一项惊人的技术成就。”  “在太空中进行冷原子实验是当前最有吸引力的前沿方向,由于中国的重要贡献,世界上第一次完成了这样的实验。”  “随着实验的成功,中国在天基冷原子传感器的研究走在了世界的最前沿。”  天宫

“天宫对话”-带领世界探索太空

“天宫对话——神舟十四号航天员乘组与非洲青少年问答活动”日前在非盟总部落下帷幕。本次活动由中国驻非盟使团、中国载人航天工程办公室与非盟委员会共同举办。中国驻非盟使团团长胡长春大使,非盟委员会教育、科技与创新委员贝荷欣,中国载人航天工程办公室副主任林西强,埃塞俄比亚创新与科技部部长贝利特·莫拉,非洲国

欧洲金属球卫星将检验爱因斯坦广义相对论

“激光相对论卫星”(LARES)正在位于南美洲法属圭亚那的库鲁航天中心做发射升空前的最后准备工作   北京时间2月15日消息,据美国国家地理网站报道,2月13日,欧洲织女星火箭首次发射成功。其上面搭载了一颗旨在验证爱因斯坦广义相对论的低成本探测卫星,尽管其耗资很少,但据称其探测精度

中国冷原子钟将太空计时精度提高1个数量级以上

  中国天宫二号空间实验室2016年成功发射入轨后已开展一系列科学任务。中国科研人员24日报告说,空间实验室搭载的高性能冷原子钟实现了超高精度,将目前人类在太空的时间计量精度提高1至2个数量级,有助推动导航和空间基础物理前沿研究的发展。  由中国科学院牵头负责的载人航天工程空间应用系统,在天宫二号上

中国空间站将支持大规模科学研究

新华社北京3月16日电(记者喻菲、刘艺炜)在空间站养鱼、种菜,打造太空中最精准的时钟,研制独特的新型材料,寻找新的物理规律,探索人类如何在太空长期生存……随着中国空间站在今年建成,一大批前沿科学实验将陆续在“天宫”开展。中国空间站科学研究项目的主要规划和组织单位——中科院空间应用工程与技术中心近日介

上亿年误差1秒-冷原子钟中国造

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/387998.shtm 精确计时的应用范围 (百度网) 没有钟摆,也没有秒针走动的滴答声,一只“长相”完全不符合人们对钟的预期的黑色圆柱体搭乘天宫二号空间实验室来到太空,成为人类历史上第一台在轨