日本東京大學量子電子學教授香取秀俊等學者,近日通過觀測超精密時鐘「光晶格鐘」,發現四百五十米高的東京晴空塔展望台的時間,比地面每天快十億分之四秒(四納秒),從而證實德國已故物理學家愛因斯坦廣義相對論中,重力影響時間快慢的理論。
研究團隊將原本龐大的光晶格鐘等裝置,改造成能夠搬運的尺寸,之後於前年十月,分別在高四百五十六點三米的晴空塔展望台,及高三點六米的地面,各設置一台光晶格鐘作實驗,所使用的光晶格鐘每一百六十億年才有一秒誤差。
結果顯示,展望台上的時鐘在一周內平均每日較地面快四納秒,團隊從而確認極其微小的重力差造成的影響。研究成果驗證了愛因斯坦廣義相對論中,若重力大則時間過得較慢的理論,有望應用於測量以厘米為單位的高度變化,以及監視伴隨地震、火山噴發的地面細微變化。
香取表示,今次研究有助將該理論進一步實用化。日本產業技術綜合研究所研究組組長安田正美表示:「這是世界首個成果,香取向諾貝爾獎進一步邁近了。」有關論文周一(6日)在英國《自然光子學》期刊發表。本報綜合報道