平常在家中的鬧鐘再響也可能會因為床的「萬有引力」而賴床遲到,原來在現實中時間真的會受重力影響。日本有學者為印證愛恩斯坦廣義相對論中,時間受重力影響的推測,把光學晶格鐘(optical lattice clocks)置於東京晴空塔展望台,證實在東京晴空塔展望台所量得的時間,較地面快4納秒(1納秒為十億分之一秒)。
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全球首創小型光學晶格鐘
日本東京大學教授香取秀俊及理化學研究所(RIKEN)團隊成功達到全球首創技術,將本來體積廳大的光學晶格鐘加以改良縮小至便携尺寸,並免受溫度、震動及電磁場影響,同時可達18位數的精準度。兩個光學晶格鐘分別帶到海拔456.3米高的東京晴空塔展望台一處,和位於海拔3.6米的地面。光學鐘的特別之處,在於其時間十分精準,每160億年才會有一秒誤差。因此,學者團隊冀藉此比較位於高海拔光學鐘的時間和低海拔光學鐘的時間,印證愛恩斯坦廣義相對論中,時間和重力的關係。
香取教授致力研究光學晶格鐘於防災及緊急救援的應用,曾於2017年獲頒由諾貝爾物理學獎得主江崎玲於奈為表揚優秀納米技術科學家而設立的江崎玲於奈賞。
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印證時間在重力較強的地方會走得較慢
最終,團隊於4月6日發表於《自然光子學》(Nature Photonics)發表研究結果,實驗發現位於海拔3.6米的晶格鐘時間走得比位於海拔456.3米的晶格鐘慢4納秒(1納秒為十億分之一秒),印證了時間在重力較強的地方會走得比較慢的推論。
研究人員表示,希望透過這次觀察極其微小的重力差距所造成影響的實驗,將來有機會應用於監測火山爆發、地震等所出現的微小地面運動。