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Los científicos observaron relojes durante 14 años para demostrar la teoría de la relatividad de Einstein


En 1999, algunas de las mentes más brillantes de la física decidieron que querían probar la famosa Teoría de la Relatividad de Albert Einstein. Pero optaron por probarlo de una de las formas aparentemente más aburridas y tediosas posibles. Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) en Boulder, Colorado, tomaron 12 de los relojes más precisos del mundo y los observaron durante 14 años.

En total, el equipo documentó más de 450 millones de segundos. Y el trabajo parecía valer la pena. El líder del equipo Bijunath Patla y los otros investigadores han realizado con éxito la prueba más precisa del mundo de un principio clave de la famosa teoría de Einstein.

Einstein vio la Tierra como un ascensor en caída libre, explicó el equipo del NIST en un comunicado de prensa. El famoso físico teorizó que los objetos encontrados en un ascensor de movimiento tan lento se acelerarían al mismo ritmo, casi como si estuvieran en un campo gravitacional uniforme. Einstein también predijo que las propiedades de estos objetos entre sí permanecerían iguales durante el otoño.

Y fueron esos pensamientos los que los investigadores pusieron a prueba. El estudio del NIST hace posible tener mejoras continuas en los relojes atómicos mediante el uso de los mejores relojes atómicos que existen. El NIST comparó los datos de tics de dos estilos diferentes de relojes atómicos que se encuentran en todo el mundo para mostrar que permanecieron sincronizados durante 14 años, a pesar de que la atracción gravitacional del 'ascensor' cambió con la rotación y la órbita de la Tierra.

El equipo explicó con más detalle en un comunicado:

"En su experimento, el equipo del NIST consideró a la Tierra como un ascensor que cae a través del campo gravitacional del Sol. Compararon los datos registrados sobre los" tics "de dos tipos de relojes atómicos ubicados en todo el mundo para mostrar que permanecieron sincronizados durante 14 años, incluso a medida que la atracción gravitacional en el ascensor varió durante la órbita ligeramente descentrada de la Tierra alrededor del Sol. Los investigadores compararon los datos de 1999 a 2014 para un total de 12 relojes: cuatro máseres de hidrógeno (láseres de microondas) en la escala de tiempo del NIST con ocho de los relojes atómicos con fuente de cesio más precisos operados por laboratorios de metrología en los Estados Unidos, el Reino Unido, Francia, Alemania e Italia ".

El trabajo del equipo resultó en un número récord bajo, un número tan pequeño que se alinea con la predicción de cero de Einstein para la cifra.

"Los investigadores limitaron la violación de LPI a un valor de 0.00000022 más o menos 0.00000025, el número más minúsculo hasta ahora, consistente con el resultado de cero predicho por la relatividad general y que corresponde a ninguna violación", dijeron. "Esto significa que la relación entre las frecuencias de hidrógeno y cesio se mantuvo igual mientras los relojes se movían juntos en el ascensor descendente".

Esas cifras también fueron más precisas que su mejor medición anterior. La mejora proviene en gran medida de relojes atómicos de fuente de cesio más precisos y mejores procesos de transferencia de tiempo.

"Pero la razón principal por la que hicimos este trabajo fue para resaltar cómo se utilizan los relojes atómicos para probar la física fundamental; en particular, los fundamentos de la relatividad general", dijo Patla. "Esta es la afirmación que se hace con mayor frecuencia cuando los relojeros se esfuerzan por lograr una mejor estabilidad y precisión. Unimos las pruebas de relatividad general con los relojes atómicos, notamos las limitaciones de la generación actual de relojes y presentamos una perspectiva futura de cómo funcionarán los relojes de la próxima generación. se vuelven muy relevantes ".


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