一般相对性如何帮助预测火山爆发

在现代物理学教给我们的许多怪异事物中,一个时间流程并不恒定。各种各样的事情可以改变我们感知时间流动的速度,从我们的速度来看

在现代物理学教给我们的许多怪异事物中,一个时间流程并不恒定。各种各样的事情可以改变我们感知时间流动的速度,从我们的行驶速度到我们站在的尺寸的行星。

后者是由于一般相对论。我们的引力领域较深,时间较慢。这就是为什么时间在珠穆朗玛峰山顶上比在海平面上更快的时间(或为什么您的头部年龄比脚快的原因)。这是我们在日常生活中没有注意到的事情,但是我们确实需要考虑GP正常工作的一般相对性(以及特殊相对论)的影响;否则,它将很快变得不准确。

由于爱因斯坦(Einstein)发展了一般相对论(其在宇宙尺度上最容易看到的效果),科学家一直在尝试在越来越小的尺度上对其进行测试。在自然界发表的最新研究中,吉拉的科学家能够在两个原子钟上测试该理论,只有一毫米。由于地球的重力场,他们被观察到以不同的速度勾选。

重力对时空的影响

测量一般相对性效果的另一种方法是通过一种称为重力红移的现象,该现象与随着空间的织物的扩展,它类似于发生的红移。在后一种情况下,随着宇宙膨胀,光子的波长被拉伸。但是,在重力红移中,光的波长增加了,因为它正在从引力场爬出来。田地越强,波长将越多。

但是我们必须记得,空间和时间实际上是一个称为时空的单一实体。因此,当空间拉伸时,时间也是如此。这意味着不仅强力场伸出光子的波长,还会减慢时间本身,这种效果被称为引力时间扩张。重力和最小尺度上的时间

科学家已经测量了逐渐较小的尺度上的滴答时钟的差异。例如,GPS卫星上的时钟每天滴答45微秒的速度比地球表面上的对应物快。在2020年底,科学家使用了相距450米的东京Skytree上的时钟,以观察如何以不同的速度滴答。另一个团队测量了两个时钟之间的时差,只有30厘米。

这项最新的研究检查了迄今为止最小的规模:时钟仅为高度一毫米。为此,团队使用了100,000个锶原子。他们像煎饼一样堆叠这些原子 – 1,000个“煎饼”,每个原子都有100个原子。堆栈顶部和底部的原子相距仅一毫米。然后,他们在堆栈上发光了红色激光器,该激光激发了原子中的电子。经过一定精确的时间后,电子变得未被激发并返回其基础状态。

锶很特别,因为这种过渡发生的时间是可以预见的。它允许这些时钟比以前使用剖宫产的原子钟更准确。 “想想统治者,”主持作者托比亚斯·博斯韦尔博士告诉大思想。 “您拥有的痕迹越多,增量越多,您就可以衡量得越多。”实际上,这个时钟是如此精确,以至于在等于宇宙时代的时间倾斜的时间内只能损失3毫秒(即138亿年)。由于该堆栈在地球的重力领域中上下对齐,因此堆栈底部的原子比顶部的原子更靠近地球中心。因此,他们应该比上面的小一点勾勒出一个小的小一点。确实,这就是研究人员发现的。他们检测到仅0.00000000000000001秒的差异,对应于宇宙年龄的40毫秒的时间差。

原子钟和火山

时钟这个精确的不仅是学术或理论问题。他们可以拥有现实的应用程序。例如,可能会使用它们来测量火山喷发前膨胀或跌落或测量融化冰川高度的变化时测量轻微的变化。

这些时钟的敏感性正在迅速增长,更好的时钟不远。 “这不是20年的愿景。这更像是五个,”博斯韦尔告诉大思想。 “我认为接下来的五年将继续有一些有趣的事情。”

原创文章,作者:大天,如若转载,请注明出处:http://www.dsonekey.com/2931.html

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