Úgy hangzik, mint a tudományos fantasztika, de a két esemény között megtapasztalott idő közvetlenül attól függ, hogy milyen utat hajtottál végre az univerzumon. Más szavakkal, Einstein speciális relativitáselmélete azt állítja, hogy egy nagysebességű rakéta útján utazó személy lassabban öregszik, mint a Földön visszatérő emberek.
Bár kevés fizikus kételkedett Einstein igaza mellett, döntő fontosságú az időtágítás ellenőrzése a lehető legjobb pontossággal. Most egy nemzetközi kutatói csapat, köztük Theodor Hänsch Nobel-díjas, a Max Planck optikai intézet igazgatója, éppen ezt tette.
A speciális relativitáselméleti tesztek 1938-ból származnak. De ha egyszer rendszeresen elindultunk az űrbe, napi szinten meg kellett tanulnunk foglalkozni az időtágulással. Például a GPS műholdak alapvetően orbitális órák. Egy óriási sebességgel, 14 000 kilométer / órás sebességgel haladnak jóval a Föld felszíne felett, 20 000 kilométer távolságra. Tehát egy földi atomórához képest naponta mintegy 7 mikrosekundot veszítenek, ezt a számot figyelembe kell venni a megfelelő működéshez.
Az idő dilatációjának sokkal nagyobb pontosságú tesztelésére Benjamin Botermann (a németországi Johannes Gutenberg Egyetem) és munkatársai a fénysebesség egyharmadára gyorsították a lítium-ionokat. Itt gyorsan megjelenik a Doppler-váltás. A megfigyelő felé repülő ionok kék irányban eltolódnak, és az összes megfigyelőtől elrepülő ionok piros irányban eltolódnak.
Az a szint, amelyen az ionok Doppler-eltolódáson mennek keresztül, a megfigyelőhöz viszonyítva viszonylagos mozgásuktól függ. De ez az órájuk lassú működését is megnöveli, ami a megfigyelő szempontjából vörösre eltolja a fényt - ezt a hatást a laboratóriumban mérni kell.
Tehát a csapat az ellenkező irányba terjedő két lézer segítségével stimulálta az átmenetet az ionokban. Ezután az ionok abszorpciós frekvenciájának bármilyen eltolódása függ a Doppler-effektől, amelyet könnyen kiszámolhatunk, és az vöröseltolódást az időtágulás miatt.
A csapat néhány milliárd részre hitelesítette az időtágulási előrejelzését, javítva a korábbi korlátokon. Az eredményeket szeptember 16-án tették közzé a folyóiratban Fizikai áttekintő levelek.
