Einstein relativitáselmélete szerint az idő nem mindig múlik ugyanolyan gyorsan. A Föld középpontjától nagyobb távolságra, tehát köznapi értelemben magasabban gyorsabban röpülnek az évek, mert ott gyengébb gravitációs erő hat. Ha pedig nagyobb sebességgel haladó járműben ülünk, lassabban öregszünk. Ez az úgynevezett idődilatáció természetesen olyan minimális, hogy csak atomórával érzékelhető. 1971-ben céziumatomokkal működő órákat helyeztek el repülőgépek fedélzetén, amelyek megkerülték a Földet. Az általuk mért idő néhány pikoszekundummal (a másodperc egybilliomod része) tért el a lentitől. Az amerikai mérés- és szabványügyi hivatal (NIST) kutatói most olyan pontos atomórákat építettek, amelyek a magasság és a sebesség időtorzító hatását a mindennapi környezetben is ki tudják mutatni.
3 700 000 000
(3,7 milliárd) év alatt késik egy másodpercet a kutatók által kifejlesztett egyik atomóra, a másik hajszálnyival pontatlanabb. Az órák szívében egyetlen alumíniumatom foglal helyet. Az atomot lézerfénnyel világítják meg, ettől rezgésbe jön. A rezgés frekvenciája olyan nagy és pontos, hogy minden idők legpontosabb óráinak ingájaként szolgálhat.
2 336 365 000 000
(2,3 billió) másodpercet (74 085 évet) késne – összehasonlításul – egy szokványos kvarcóra 3,7 milliárd év alatt. A kvarcórában használatos kristályok rezgéspontossága ugyanis 0,002 százalék, így havonta akár egy percet is késhet vagy siethet.
400 000 000 000 000
(400 billió) rezgéscikluson keresztül pontosan ugyanolyan frekvenciával rezeg az alumíniumion, miközben lézerrel világítják meg. Ez az eddig tapasztalt leghosszabb megbízható rezgés, emiatt lehetséges segítségével pontos atomórát építeni.
40-szer
pontosabb az alumíniumalapú atomóra a korábbi céziumos óráknál, írja a Science magazin.
75
méter hosszú optikai kábellel kötötték össze a NIST két távoli laborjában beüzemelt atomórákat. A távolság azért fontos, hogy semmilyen módon ne zavarják egymás működését.
33
centiméterrel helyezték magasabbra az egyik kísérletben az egyik órát a másiknál. Bár e helyzeti különbség minimális, a rájuk ható gravitációs erő mégis eltérő volt. A magasabban lévő óra pedig képes volt érzékelni a gyorsabban telő időt. A különbség emberi ésszel szinte felfoghatatlanul kicsi.
0,000003
(3 milliomod) másodperccel telik számunkra gyorsabban az idő évente – a mérések szerint –, ha egy kilométerrel magasabbra mászunk a hegyen.
0,00000009
(nagyjából tízmilliomod) másodperccel hamarabb tölti be valaki a 79. születésnapját, ha társainál 33 centiméterrel magasabban tölti az életét. A fölöttünk lakó szomszéd így várhatóan egymilliomod másodperccel fog kevesebbet élni nálunk, bár az ő szempontjából ez ugyanolyan hosszúnak fog tűnni.
32
kilométer/órás sebességgel elegendő volt mozgatni az óra belsejében lévő alumíniumatomot, s az óra máris lassabban ketyegett a haladás miatt. A kutatók elismerik, hogy ezen időkülönbségek elhanyagolhatóan kicsinek tűnnek, az atomórák azonban szerephez juthatnak a földmérésben és a geofizikai kutatásban.
2010. október 2.
