مهروماه

بیگ بنگ: یک ساعت اتمی فوق‌العاده حساس «پیچش زمان» در فاصله بسیار کم را آشکار کرد که تاییدی بر درستی نظریه نسبیت عام اینشتین به شمار می‌رود. “پیچش زمان” به کاهش یا افزایش سرعت گذر زمان گفته می‌شود.
به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایندیپندنت، همانطور که اینشتین در نظریه نسبیت عام خود مطرح کرد، گرانش یکی از پیامدهای خمیدگی فضا- زمان یا همان تار و پود کیهان است و هر چیزی که جرم داشته باشد، پدیده پیچش زمان(تایم وارپ) را به وجود می‌آورد. هرچقدر جرم موردنظر سنگین‌تر باشد، اثر خمیدگی زمان نیز بیشتر می‌شود.
بر اساس این نظریه، ساعت‌ها وقتی از زمین یا سایر اجرام چگال و متراکم دور هستند، سریع‌تر «تیک تاک» یا گذر می‌کنند. این امر واقعیتی طبیعی و مستقل از اندازۀ ساعت است و می‌تواند در سطح اتمی نیز قابل اندازه‌گیری باشد. محققان بتازگی با استفاده از یک “ساعت اتمی”، این اثر را در ابعاد میلیمتری آشکار کردند. بررسی دانشمندان نشان داد “زمان” در قسمت بالای نمونه اندکی سریع‌تر از قسمت پایین آن گذر می‌کند.
از اتم‌ها می‌‌شود به‌عنوان ساعت استفاده کرد، زیرا بسامد معیِن نور، سطح انرژی آن‌ها را تغییر می‌دهد. این بسامد مانند «تیک تاک» ساعت عمل می‌کند. زمان برای اتم‌های دورتر از زمین در مقایسه با اتم‌های نزدیک‌تر به زمین، سریع‌تر می‌گذرد، از این رو برای تغییر سطوح انرژی آن‌ها، به بسامد بیشتری از نور نیاز است.


“ماریانا سافرونوا”، فیزیکدان نظری از دانشگاه دلاویر، گفت: «فوق‌العاده است! فکر می‌کردم خیلی بیش از این‌ها طول می‌کشد تا به این نقطه برسیم.» در این پژوهش دانشمندان از ساعتی استفاده کردند که از صدهزار اتم استرونتیوم فوق سرد ساخته شده بود و در شبکه‌ای از ارتفاعات گوناگون چیده شده بودند. فیزیکدانان نحوۀ تغییر بسامدها را در آن ارتفاعات تعیین کردند که اختلافی به میزان یک صدم از یک کوادریلیون یک درصد از یک میلیمتر را نشان می‌داد‌ــ نتیجه‌ای که بر اساس اصل نسبیت عام، مورد انتظار بود.
سرعت «تیک تاک» را می‌توان با اندازه‌گیری دورۀ زمانی بیش از ۹۰ ساعته، با دقت ۰.۷۶ میلیونیم تریلیونیم یک درصد اندازه‌گیری کرد که دقیق‌ترین مقایسه‌ای است که تاکنون انجام شده است. “ویکتور فلامباوم”، فیزیکدان نظری از دانشگاه نیوساوت ولز، گفت: «ساعت‌های اتمی اینک به‌قدری دقیق‌اند که ممکن است برای جست‌وجوی ماده تاریک استفاده شوند.» زیرا این ماده ناشناخته  می‌تواند بر چگونگی تیک تاک ساعت‌ها تاثیر بگذارد. مقایسه ساعت‌های اتمی با سایر ایزوتوپ‌ها (تعداد نوترون‌ها در هسته آن‌ها) می‌تواند همچنین برای یافتن ذرات جدید به‌کار گرفته شود. جزئیات بیشتر این پژوهش در arxiv.org منتشر شده است.