การสำรวจผลกระทบแปลกประหลาดของทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ไม่ใช่วิทยาศาสตร์จรวดอีกต่อไป การทดลองบนโต๊ะในห้องปฏิบัติการในโคโลราโดได้แสดงให้เห็นพฤติกรรมที่แปลกประหลาดของเวลา ความแปลกประหลาดที่มักถูกตรวจสอบด้วยการเดินทางในอวกาศและเครื่องบินไอพ่นมาทำ TIME WARP กันเถอะ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทำให้นาฬิกาเคลื่อนที่เดินช้ากว่านาฬิกาที่อยู่กับที่ (บนสุด) นาฬิกาที่ใกล้กับวัตถุขนาดใหญ่เช่นโลกก็วิ่งช้าลงเช่นกัน (ด้านล่าง)
CHOU, ET AL/SCIENCE, ดัดแปลงโดย E. FELICIANO
การใช้นาฬิกาอะตอมที่เที่ยงตรงยิ่งยวด นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นการขยายเวลา ซึ่งเป็นการเร่งความเร็วหรือช้าลงของเวลาที่แปลกประหลาดซึ่งอธิบายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ การทดลองนำเสนอใน 24 กันยายนวิทยาศาสตร์ .
นักฟิสิกส์ Clifford Will จาก Washington University ในเมือง St. Louis กล่าวว่า “เทคโนโลยีสมัยใหม่มีความแม่นยำมาก คุณจึงสามารถเห็นเอฟเฟกต์แปลกใหม่เหล่านี้ได้ในห้องนั่งเล่นของคุณ การทดลองไม่ได้เปิดเผยฟิสิกส์ใหม่ใด ๆ วิลล์กล่าว แต่ “สิ่งที่ทำให้มันน่ารักและเท่มากคือพวกเขาทำมันบนโต๊ะ”
การขยายเวลาเกิดขึ้นในสองสถานการณ์ ในกรณีหนึ่ง เวลาดูเหมือนจะเคลื่อนที่ช้าลงเมื่อคุณเข้าใกล้วัตถุขนาดใหญ่ เช่น โลก ตัวอย่างเช่น คนที่ลอยอยู่ในบอลลูนอากาศร้อน จริงๆ แล้วมีอายุเร็วกว่าคนที่ยืนอยู่ด้านล่าง
เวลายังเดินเร็วขึ้นสำหรับคนที่อยู่นิ่งเมื่อเทียบกับคนที่เคลื่อนไหว ไอน์สไตน์แสดงความแปลกประหลาดครั้งที่สองนี้กับฝาแฝดที่ขัดแย้งกัน โดยฝาแฝดอายุ 25 ขวบคนหนึ่งเดินทางด้วยเรือจรวดใกล้กับความเร็วแสงสำหรับสิ่งที่เขารับรู้เมื่อไม่กี่เดือนจะกลับสู่โลกและพบว่าอีกคนหนึ่งอายุถึงวัยกลางคนแล้ว
การทดลองก่อนหน้านี้กับจรวดและเครื่องบินได้แสดงให้เห็นลักษณะแปลก ๆ
เหล่านี้ของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและพิเศษ แนวคิดเรื่องเวลาที่วิ่งเข้าใกล้โลกช้าลงนั้นได้รับการทดสอบในระดับของอาคารฟิสิกส์หลายชั้นที่ฮาร์วาร์ด
ในปัจจุบัน ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเลเซอร์และสาขาวิทยาศาสตร์ข้อมูลควอนตัมทำให้นักวิจัยสามารถสาธิตทฤษฎีของไอน์สไตน์ได้ในระดับที่ธรรมดากว่ามาก
นักวิจัยได้ใช้นาฬิกาอะตอมแบบออปติคอลสองตัวที่วางอยู่บนโต๊ะเหล็กในห้องทดลองที่อยู่ใกล้เคียงที่สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติในเมืองโบลเดอร์ เมืองโคโล นาฬิกาแต่ละเรือนมีอะตอมอะลูมิเนียมหรือไอออนที่มีประจุไฟฟ้าซึ่งสั่นสะเทือนระหว่างสองระดับพลังงานมากกว่าล้านล้าน ครั้งต่อวินาที สายออปติคัลยาว 75 เมตรเชื่อมต่อนาฬิกา ซึ่งช่วยให้ทีมเปรียบเทียบการบอกเวลาของเครื่องมือได้
ในการทดลองครั้งแรก นักฟิสิกส์ James Chin-wen Chou และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ NIST ใช้แม่แรงไฮดรอลิกยกโต๊ะตัวใดตัวหนึ่งขึ้น 33 เซนติเมตรหรือประมาณหนึ่งฟุต แน่นอนว่านาฬิกาที่ต่ำกว่าวิ่งช้ากว่านาฬิกาที่ยกระดับ – ในอัตรา 90 พันล้านวินาทีใน 79 ปี ในการทดลองครั้งที่สอง ทีมใช้สนามไฟฟ้ากับนาฬิกาหนึ่งนาฬิกา โดยส่งไอออนอะลูมิเนียมเคลื่อนที่ไปมา ตามที่คาดการณ์ไว้ นาฬิกาเคลื่อนที่เดินช้ากว่านาฬิกาที่หยุดนิ่ง
“มันเป็นความแม่นยำที่น่าทึ่งมาก” นักฟิสิกส์ Daniel Kleppner จาก MIT กล่าว แน่นอน นักวิทยาศาสตร์ตระหนักดีถึงผลกระทบเชิงสัมพันธ์เหล่านี้ เขาตั้งข้อสังเกต นาฬิกาในอุปกรณ์ GPS ได้รับผลกระทบจากสัมพัทธภาพเช่นกัน และมีการปรับเปลี่ยนที่เหมาะสมเพื่อให้นาฬิกาทำงานได้อย่างถูกต้อง
การทดลองมีนัยยะสำหรับเครื่องมือวัดที่มีความแม่นยำมากกว่าที่ทำกับทฤษฎีสัมพัทธภาพ Chou กล่าว แต่สิ่งเหล่านี้เป็นเครื่องเตือนใจที่ดีว่าสัมพัทธภาพอยู่ใกล้แค่เอื้อมเสมอ “ผู้คนมักจะเพิกเฉยต่อผลกระทบเชิงสัมพันธ์ แต่ผลกระทบเชิงสัมพันธ์มีอยู่ทุกหนทุกแห่ง” เขากล่าว “ทุกวันผู้คนเคลื่อนไหว พวกเขากำลังทำสิ่งต่าง ๆ เช่นการปีนบันได เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะคิด – ผู้ที่บินบ่อยจะอายุน้อยกว่า [เพราะพวกเขาเคลื่อนไหวมาก] หรือแก่เร็วขึ้น [เพราะพวกเขาใช้เวลาอยู่บนอากาศมาก] หรือไม่”
แนะนำ : เคล็ดลับต่างๆ | เว็บรวมวิธีต่างๆ How to | จัดอันดับซีรีย์ | รีวิวครีม
