科学探索|只低一毫米时间也会变慢 叶军团队首次在毫米尺度验证广义相对论( 二 )
admin
2023-08-14 16:38:33
0



科学探索|只低一毫米时间也会变慢 叶军团队首次在毫米尺度验证广义相对论
文章图片

△ 激光激发锶原子测量频率(图片来自NIST)
由于一毫米范围内的红移很小,大约只有0.0000000000000000001(别数了,总共19个0),为了能提高精度,研究团队用大约30分钟的平均数据解决此问题 。
经过90小时的数据分析,他们的测量结果是9.8(2.3) x 10-20mm-1,在误差范围内,与广义相对论符合得很好 。

科学探索|只低一毫米时间也会变慢 叶军团队首次在毫米尺度验证广义相对论
文章图片

连接量子力学和广义相对论
本项研究的通讯作者叶军表示,此次突破可以把时钟的精确度提升50倍 。这有望提高GPS的精确度 。
由于引力红移,必须对GPS的原子钟做时间修正,时间修正越准确,也就意味着定位的精度可以越高 。
而这对于物理学更是具有重大意义 。
最让人兴奋的是,我们现在可以将量子力学和引力联系在一起了!
叶军表示,精确的原子钟将开启在弯曲时空中探索量子力学的可能,比如分布在弯曲时空中不同位置的粒子,是处于怎样的复杂物理状态 。
而且,如果能够将目前的测量效果再提升10倍,研究团队就能看到穿过时空曲率时,原子的整个物质波 。
也就意味着可以开始探索量子尺度下的引力效应 。
加拿大滑铁卢大学理论物理学家Flaminia Giacomini也表示,原子钟是探索这一问题最有希望的系统之一 。

科学探索|只低一毫米时间也会变慢 叶军团队首次在毫米尺度验证广义相对论
文章图片

叶军表示:也许正是这种微小的频率差打破了量子相干性,才让宏观时间变得经典 。
此外,原子钟还可以被应用在显微镜上,来观察量子力学和引力之间的微妙联系 。同时也能被应用在天文望远镜上,来更加精确地观测宇宙 。
事实上,叶军教授也正在用原子钟寻找神秘的暗物质 。
甚至在大地测量学上,原子钟也能帮助研究人员更进一步精确测量地球、改进模型 。
通讯作者叶军
最后,我们再来了解一下本项研究的通讯作者——叶军 。
叶军是美国科罗拉多大学物理系教授、美国国家标准与技术研究院(NIST)和科罗拉多大学联合建立的实验天体物理实验室(JILA)研究院 。

科学探索|只低一毫米时间也会变慢 叶军团队首次在毫米尺度验证广义相对论
文章图片

叶军本科毕业于上海交通大学应用物理系;博士毕业于科罗拉多大学,师从诺贝尔物理学奖得主约翰·霍尔 。
自1999年开始,叶军在科罗拉多大学博尔德分校任教,在2008年霍尔退休后接手了实验室的管理工作 。
2011年,叶军当选为美国国家科学院院士;2017年,当选为中国科学院外籍院士;2020年获得“墨子量子奖”,2021年获得科学突破奖基础物理学奖 。
其主要研究领域为超冷原子-分子、精密测量、多体量子物理等 。
2007年,叶军及研究团队做出了世界上首台“每7000万年仅误差1秒”的锶原子光钟 。

科学探索|只低一毫米时间也会变慢 叶军团队首次在毫米尺度验证广义相对论
文章图片

之后,他在这一领域不断刷新纪录 。
2017年,其团队设计的新型原子钟,将锶原子装入微小的三维立方体中,密度较以前一维原子钟设计中锶原子的密度高出近1000倍,进一步提升原子钟测量精度 。
2020年,叶军团队曾在3天内连发Nature、Science论文 。

相关内容

热门资讯

人... 本文目录导航: 人工默认好学吗? 人工默认专业须要学习什么 ...
仔... 本文目录导航: 玛丽莎·梅耶尔的专一于技术 仔细思考移动业务 有什么难看的...
四... 本文目录导航: 四川省2022年西南石油大学自学考试小自考专业及课程明细有哪些? ...
自... 本文目录导航: 自考本科计算机专业难吗 自考本科都有什么专业可以选用? ...
华... 本文目录导航: 华中科技大学有哪些比拟凶猛的人物? 请问:名侦探柯南前几部...
A... 本文目录导航: 人工智能( AI)是什么? ai人工智能是什么意思 ...
高... 本文目录导航: 高中生科技翻新作文800字【三篇】 智能时代作文 ...
人... 本文目录导航: 人工默认技术运行可以专升本吗 专迷信计算机还有前途吗? ...
人... 本文目录导航: 人工智能专业有哪些方向务工前景如何? 人工智能专业务工方向...
人... 本文目录导航: 人工默认重要是学习什么技术? 1、从基础学科来剖析 ...
智... 本文目录导航: 智能AI写作软件有哪些? 目前好用的ai工具目前好用的ai...
默... 本文目录导航: 默认客服能取代人工客服吗? 浅谈现有人工默认(AI)代替律...
人... 本文目录导航: 人工智能应该选什么专业 人工智能学什么专业 ...
学... 本文目录导航: 学人工默认数学基础要好吗? 学习人工默认数学必定要很好么?...
人... 本文目录导航: 人工智能都有什么专业 人工智能选什么专业 ...
哈... 本文目录导航: 哈尔滨师范大学计算机教育自考的科目有哪些? 自考本科十大抢...
人... 本文目录导航: 人工智能哪些学校比拟好?人工智能专业? 人工智能专业排名有...
人... 本文目录导航: 人工默认学校有哪些? 环球人工默认排行榜 ...
人... 本文目录导航: 人工智能AI机器人有收费用的吗? AI人工智能在线问答怎样...
人... 本文目录导航: 人工默认培训哪家好 ai人工默认培训去哪家比拟好? ...