【物理】原子時計を使い、日常世界で相対性理論「時間の遅れ」を実証　米・NIST

1 ：おっおにぎりがほしいんだなφ ★：2010/09/28(火) 19:54:18 ID:???0

きわめて正確な原子時計を使って、科学者たちが「時間の遅れ」を観測した。
これは、[運動や重力によって]時間の進み方に違いが生じるという奇妙な現象であり、
アルベルト・アインシュタインが相対性理論において予言していたものだ。

時間の遅れ現象は、2つの状況下で起こる。1つは、地球など巨大な物体の近くにいるほど、
時間の進み方は遅くなるというものだ。たとえば、熱気球に乗って上空にいる人は、
地上に立っている人よりも速く年を取ることになる。
もう1つは、静止している状態では、動いている状態と比べて時間が速く進むというものだ。
この2番目の奇妙な理論は、アインシュタインが[特殊相対性理論として]提示した後、
「ウラシマ効果」として知られるようになった。
つまり、25歳になる双子の兄が、ロケットに乗って光速に近い速度で移動する場合、
数ヵ月後に地球に戻ってみると、双子の弟はすでに中年の年頃になっているという思考実験だ。

『Science』誌の9月24日号に発表された今回の研究は、コロラド州ボールダーにある
米国立標準技術研究所(NIST)で行なわれたものだ。
NISTの物理学者James Chin-wen Chou氏ら研究チームは、2つの光学原子時計を、
それぞれ近接した研究室の鋼鉄製の台の上に設置した。2つの時計はいずれも電荷を帯びた
アルミニウム原子、すなわちアルミニウムイオンを用いており、それが2つのエネルギーレベルの
間を1秒に1000兆回以上も振動する。この2つの時計を、長さ75メートルの光ケーブルで接続し、
それぞれの時間の進み方を比較できるようにした。

最初の実験でChou氏らは、油圧ジャッキを使って、一方の時計を設置した台を
33センチメートル持ち上げた。すると予想通り、低い位置にある時計のほうが、持ち上げられた
時計よりも時間の進み方が遅かった。その遅れは、79年間で「1秒の900億分の1」程度だ。
2度目の実験では、一方の時計のアルミニウムイオンを、電場を用いて振動させた。
これも予想通り、イオンを運動させた時計のほうが、静止していた時計よりも時間の進み方が遅かった。
（一部省略）

ソース：wiredvision
http://wiredvision.jp/news/201009/2010092823.html
Science
http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/329/5999/1630