《科学》:美华裔科学家另类验证相对论

爱因斯坦相对论描述重力对时间流逝的影响,推断时间流逝速度取决于人所处位置:时钟距离重力源越远,运转越快;反之,越靠近重力源,运转越慢。 依照这一理论,美国科学家借助超级精准时钟验证处于不同高度的时钟速度变化,结果发现所处位置越高,时间过得越快,或可理解为,人“老”得越快。精化原子钟 先前验证相对论的实验需借助火箭或者喷气式飞机,因为只有当速度足够快,距离地球足够远,才能记录到两个不同位置间时间流逝速度的细微差别。 但美国科罗拉多州国家标准与技术研究院物理实验室在桌面上验证相对论,不同高度时间流逝速度的极细微差别由两只超级精准的原子钟记录。 实验由华裔科学家詹姆斯·周钦文(音译)引领的团队操作完成。 今年初,为完成这项实验,周钦文的团队首先研制出一种超精准原子钟。这种原子钟以单粒铝原子为基准,精准度为运行37亿年后误差不超过正负1秒。 作为人类现有最精准计时器,它的精准程度超出先前最精准汞原子钟两倍......阅读全文

最精准铝原子钟展示爱因斯坦相对论

  据美国物理学家组织网9月23日报道,美国国家标准技术研究院(NIST)的物理学家使用一对世界上最精确的原子钟,揭示了日常生活中的“时间膨胀”效应。研究表明,离地球重力源越远,时间过得越快。虽然这种差异很难被人觉察,但却从更贴合实际的层面证明了爱因斯坦相对论的准确性。研究发表在24日

原子钟精度提升将推动物理学进步

美国国家标准与技术研究院(NIST)和科罗拉多大学博尔德分校联合成立的美国天体物理联合实验室(JILA)的科学家们,成功开发出了迄今已知最精确的原子钟。这款原子钟不仅能精准计时,还有助在广阔的空间范围内进行精准导航,并搜索新粒子。相关论文已经被最新一期《物理评论快报》杂志接收。物理学家组织网在本月稍

《科学》:美华裔科学家另类验证相对论

  爱因斯坦相对论描述重力对时间流逝的影响,推断时间流逝速度取决于人所处位置:时钟距离重力源越远,运转越快;反之,越靠近重力源,运转越慢。  依照这一理论,美国科学家借助超级精准时钟验证处于不同高度的时钟速度变化,结果发现所处位置越高,时间过得越快,或可理解为,人“老”得越快。精化原

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

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

欧航局将向国际空间站发射高精度原子钟

  总部位于巴黎的欧洲航天局12月15日宣布,该机构已与法国国家空间研究中心签署协议,准备向国际空间站发射一个高精度原子钟。   据欧航局介绍,这个原子钟名为“空间冷却原子钟”,其精度非常之高,在3亿年的时间里才会出现1秒的误差,而普通的原子钟5000万年就会出现1秒的误差。“空间冷却原子钟”将和

下一代光学原子钟可用于探测引力波

   英国《自然》杂志29日在线发表的一项物理学研究指出,下一代光学原子钟已经能比现有方法更精确地测量地球表面时空的引力扭曲。这一成果可用于探测引力波、检测广义相对论以及寻找暗物质。  时间的流逝并非绝对,而是取决于给定的参照标准。因此,时钟的测量很容易受到相对速度、加速度和重力势的影响。重力势增加

原子钟可更精确测量时空扭曲

  《自然》近日在线发表的一篇论文指出,下一代光学原子钟能比现有方法更精确地测量地球表面时空的引力扭曲。这些钟可用于探测引力波、检测广义相对论、寻找暗物质。  时间的流逝并非绝对,而是取决于给定的参照标准。因此,时钟测量很容易受到相对速度、加速度和重力势的影响。重力势增加会导致山顶的钟比地面的钟走得

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

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

中国空间站将应用自主研发的主动型氢原子钟

近日中国航天科工集团二院203所自主研发的空间主动型氢原子钟,在中国载人航天空间原子钟项目载荷择优评比中一举斩获头筹,未来将应用在中国的空间站项目中,于2022年左右完成发射。 据悉,空间原子钟项目是中国载人航天众多项目中难度和复杂度最高的项目之一,该项目将在外太空建立时间频率实验室,验证

我国自研主动型氢原子钟将现身空间站

  记者12月11日从中国航天科工二院203所获悉,该所自主研发的空间主动型氢原子钟,在载人航天空间原子钟项目载荷择优评比中夺魁,该产品将在2022年发射,用于我国空间站。  空间原子钟项目在我国载人航天众多项目中难度、复杂度极高。该项目将在外太空建立时间频率实验室,验证在地球表面无法完成的相关科学

科学家根据相对论发现:人住得越高老得便越快

华裔科学家周钦文和他的团队研制的超精准原子钟。  华裔科学家根据相对论发现:一个生活在纽约102层帝国大厦楼顶上的人比生活在楼底大街上的人每秒衰老速度快1.04亿分之一秒。  据新华社电 爱因斯坦相对论描述重力对时间流逝的影响,推断时间流逝速度取决于人所处位置:时钟距离重力源越远,运转越快;反之,越

科学家如何为月球“定时间”

美国政府指示美国国家航空航天局在2026年之前为月球制定一个统一的时间标准,称为“协调月球时”。图片来源:英国有线广播公司或许,宇宙中最引人深思的谜团之一,便潜藏于时间流逝的微妙差异之中。高山之巅的时间竟比幽深山谷中的时间流逝得更快。这一现象对于日常生活的直接影响微乎其微。但是,随着人类探月活动增多

2.4公里!激光稳定传输距离创新纪录

科技日报北京1月25日电 (记者刘霞)澳大利亚科学家在最新一期《物理评论快报》杂志上撰文称,其研发的激光系统创下了激光在大气中稳定传输距离的新纪录——2.4公里,稳定性为此前系统的100多倍。这一最新进展有助于科学家构建原子钟,验证相对论等物理学原理,测试与暗物质有关的理论以及帮助将探测器送入太空等

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

氢铷原子钟,导航更精准

  日前,我国采取一箭双星方式,成功发射了北斗三号第三、四颗组网卫星,这两颗卫星上均装载了中国航天科工二院203所研制的一台高精度铷原子钟和一台星载氢原子钟,技术指标达到国际先进水平。  原子钟是利用原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备,其研发涉及量子物理学、电学、结构力学等众多学科,

我国开展光频原子钟研究

  今日,从中国航天科工集团二院203所获悉,该所已开始从事光频原子钟研究。  光频原子钟是近年来快速发展的研究方向。相对于传统微波原子钟,它利用原子(离子)在光学波段的跃迁辐射,稳定度、不确定度明显提升,可以预期光频基准钟和守时钟的发展将对下一代导航定位、时间保持等应用方向产生深远影响,将整体提升

争相制造世界第一个核时钟-或将颠覆原子钟黄金标准

  1967年,CIPM(国际计量大会)定义秒是铯 133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间。  原子钟是目前计时的黄金标准。这些装置基于原子的两个状态之间的转变来测量时间。 在Nature 的两篇论文中,Masuda等人和Sei

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

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

英国国家物理实验室开发超稳定激光器和光学时钟

  据英国国家物理实验室(NPL)网站报道,NPL、英国空间署(UKSA)和欧洲空间局(ESA)正为未来的太空任务开发超稳定激光器和光学时钟,以改进未来的导航和计时。NPL的立方腔ZL设计使光学腔的频率稳定性对振动高度不敏感,具有独特的鲁棒性,可将商业激光系统的谱线宽度从几个MHz降低到1 Hz以下

英国国家物理实验室开发超稳定激光器和光学时钟

  据英国国家物理实验室(NPL)网站报道,NPL、英国空间署(UKSA)和欧洲空间局(ESA)正为未来的太空任务开发超稳定激光器和光学时钟,以改进未来的导航和计时。NPL的立方腔ZL设计使光学腔的频率稳定性对振动高度不敏感,具有独特的鲁棒性,可将商业激光系统的谱线宽度从几个MHz降低到1 Hz以下

专家详解导航卫星的“心脏”——原子钟

前不久,中国航天科工集团公司传来喜讯,该集团二院203所启动汞离子微波钟研制。作为新一代原子钟,它有望应用于下一代北斗导航卫星。 有人可能会犯迷糊:原子钟是什么钟,跟导航有什么关系?203所星载氢钟主管设计师王文明告诉科技日报记者,原子钟就是导航卫星的心脏。 从根本上说,导航的核心就是

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。

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

相对论涡旋光物理研究获进展

  近日,由中科院院士徐至展领导的上海光机所强场激光物理国家重点实验室在相对论涡旋光物理研究方面又获新进展。相关研究成果已发表于《物理评论快报》。  光在介质平面反射时,入射光、法线和反射光在同一平面,且反射角等于入射角,而对于相对论强度的涡旋激光光束,这一基本原理面临新的挑战,相对论涡旋激光和等离

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

有望改写现今的定时标准,最精确的时钟即将诞生核钟

  1967年,CIPM(国际计量大会)定义秒是铯 133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间。  原子钟是目前计时的黄金标准。 这些装置基于原子的两个状态之间的转变来测量时间。 在Nature 的两篇论文中,Masuda等人和Se

新研究诠释光钟超辐射外差频率测量机制

近日,郑州大学物理学院金刚石光电材料与器件团队在Physical Review Letters在线发表论文,理论诠释了光钟频率测量中可能的量子效应,理论上证明了超辐射激光的优势,也为进一步的机制探索提供了有效的值工具。图(a)为基于光晶格原子钟超辐射的外差测量示意图。图(b)为钙原子相关能级及过程示