Bekräftade relativitetsteorin med världens mest exakta klockor

Atomuren har trots sin enorma exakthet blivit omkörda av klockor som bygger på optiskt gitter. Där skapar mötande laserstrålar en regelbunden struktur av stående elektromagnetiska vågor.

Tekniken ger en tidsangivelse som kan vara hundra gånger så exakt som ett atomur. De optiska klockorna har tagit klivet ut från laboratoriemiljön – och nu hävdar University of Tokyo att de har skapat det mest exakta uret hittills.

Forskare vid universitet har bevisat precisionen, och Einsteins relativitetsteori, genom att ta ett av uren högst upp i skyskrapan Skytree Tower. De kunde då notera en tidsskillnad mellan uret på marknivå och enheten som mätte 450 meters upp i luften, och därmed påvisa att tiden flödar olika beroende på höjd.

– Vi har utvecklat ett par kompakta optiska klockor som kan användas utanför labbet. På 450 meters höjd verkade utsiktsplanet i Tokyo Skytree som en idealisk plats för att testa klockornas prestanda såväl som att testa relativitetsteorin. Genom det sätt som gravitationen effektivt saktar ned tiden förväntade vi oss att den nedre klockan skulle ticka lite långsammare än den placerad högt – i enighet med Einsteins teori. Vi noterade exakt det här och är glada över att ha testat den med en precision som är jämförbar med dyra experiment som vanligtvis utförs i rymden, säger Hidetoshi Katori, professor vid universitetet.

Han ser en rad applikationsområden för de optiska klockorna i fält, bland annat inom vulkanologi och seismologi, där ett nätverk av ur skulle kunna användas för att beräkna markdensitet.