1999 beschlossen einige der klügsten Köpfe der Physik, Albert Einsteins berühmte Relativitätstheorie zu testen. Sie entschieden sich jedoch dafür, sie auf eine der scheinbar langweiligsten und langwierigsten Arten zu testen. Forscher des National Institute of Standards andTechnology NIST in Boulder, Colorado, nahm 12 der genauesten Uhren der Welt und beobachtete sie - seit 14 Jahren.
Insgesamt hat das Team über 450 Millionen Sekunden dokumentiert. Und die Arbeit schien sich gelohnt zu haben. Teamleiter Bijunath Patla und die anderen Forscher haben erfolgreich den weltweit genauesten Test eines Schlüsselprinzips von Einsteins berühmter Theorie durchgeführt.
Einstein sah die Erde als frei fallenden Aufzug, erklärte das NIST-Team in einer Presseerklärung. Der berühmte Physiker theoretisierte, dass Objekte, die in einem so langsam fahrenden Aufzug gefunden wurden, mit der gleichen Geschwindigkeit beschleunigen würden, fast wie in einem einheitlichen Gravitationsfeld. Einsteinsagte auch voraus, dass die Eigenschaften dieser Objekte im Verhältnis zueinander im Herbst gleich bleiben würden.
Und es waren diese Gedanken, die die Forscher auf die Probe stellten. Die NIST-Studie ermöglicht es, die Atomuhren kontinuierlich zu verbessern, indem die besten Atomuhren verwendet werden. NIST verglich die Daten von Zecken aus zwei verschiedenen Arten von Atomuhren, die auf der ganzen Welt gefunden wurden, um zu zeigen, dass sie 14 Jahre lang synchron blieben - trotz der Gravitationskraft des „Aufzugs“, die sich mit der Rotation und Umlaufbahn der Erde änderte.
Das Team erklärte weiter in einer Erklärung :
"In ihrem Experiment betrachtete das NIST-Team die Erde als einen Aufzug, der durch das Gravitationsfeld der Sonne fällt. Sie verglichen aufgezeichnete Daten über die" Zecken "zweier Arten von Atomuhren auf der ganzen Welt, um zu zeigen, dass sie über 14 Jahre synchron bliebenDie Forscher verglichen die Daten von 1999 bis 2014 für insgesamt 12 Uhren - vier Wasserstoffmaser Mikrowellenlaser in der NIST-Zeitskala mitacht der genauesten Atomuhren mit Cäsiumbrunnen, die von Messlabors in den USA, Großbritannien, Frankreich, Deutschland und Italien betrieben werden. "
Die Arbeit des Teams führte zu einer Rekordtiefzahl, die so klein ist, dass sie mit Einsteins Vorhersage von Null für die Figur übereinstimmt.
"Die Forscher haben die Verletzung des LPI auf einen Wert von 0,00000022 plus oder minus 0,00000025 beschränkt - die bislang winzigste Zahl, die mit dem vorhergesagten Ergebnis der allgemeinen Relativitätstheorie von Null übereinstimmt und keiner Verletzung entspricht", sagten sieDas Verhältnis der Wasserstoff- zu Cäsiumfrequenzen blieb das gleiche, als sich die Uhren im fallenden Aufzug zusammen bewegten. "
Diese Zahlen waren auch genauer als ihre bisher beste Messung. Die Verbesserung beruht hauptsächlich auf genaueren Atomuhren von Cäsiumbrunnen und besseren Zeitübertragungsprozessen.
"Aber der Hauptgrund, warum wir diese Arbeit gemacht haben, war hervorzuheben, wie Atomuhren verwendet werden, um die Grundlagenphysik zu testen, insbesondere die Grundlagen der allgemeinen Relativitätstheorie", sagte Patla. "Dies ist die Behauptung, die am häufigsten gemacht wird, wenn Uhrmacher nach Besserem strebenStabilität und Genauigkeit. Wir verknüpfen Tests der allgemeinen Relativitätstheorie mit Atomuhren, beachten die Einschränkungen der aktuellen Uhrengeneration und geben einen Ausblick darauf, wie Uhren der nächsten Generation sehr relevant werden. "
Via : ScienceDaily