Главное в материале

  • Сеть оптических часов в Германии, Великобритании, Франции и Италии впервые зафиксировала периодические изменения хода времени от приливов
  • Колебания потенциала эквивалентны изменению высоты на 10 см между станциями в 800 км друг от друга
  • Без поправок на этот эффект могут искажаться сверхточные эксперименты и единые шкалы времени

Время на Земле течёт неравномерно — и это теперь измеримо

Луна и Солнце влияют не только на океанские приливы: их притяжение вызывает крайне малые колебания гравитационного потенциала Земли, из-за которых время в разных точках планеты течёт с чуть разной скоростью. Международная группа физиков впервые зафиксировала эти периодические изменения с помощью сети оптических часов, сообщило издание Kun.uz со ссылкой на описание эксперимента, опубликованное на arXiv.

Как проводился эксперимент

В группу вошли учёные ведущих метрологических центров Европы: Физико-технического федерального ведомства (Германия), Национальной физической лаборатории (Великобритания), Лазерной физической лаборатории (Франция) и Национального метрологического исследовательского института (Италия). Их устройства были связаны примерно 800 километрами специальных оптоволоконных линий связи; использовались как стационарные лабораторные оптические часы на атомах стронция и иттербия, так и инновационные мобильные часы.

Что именно нового

Принципиальное отличие от прежних опытов — в характере измерений. Ранее эксперименты с оптическими часами были нацелены на статические, не меняющиеся во времени различия гравитации между точками. Теперь впервые зафиксированы периодические изменения этих показателей. Притяжение Луны и Солнца создаёт колебания потенциала, эквивалентные изменению высоты объекта на 10 сантиметров для двух станций, разнесённых примерно на 800 километров. Новая европейская сеть позволяет выявлять такие колебания за измерения продолжительностью менее суток, и полученные результаты хорошо согласуются с теоретическими расчётами.

Практические следствия

Столь высокая точность оптических часов предъявляет новые требования к измерению времени: при сравнении показаний удалённых приборов учёным отныне необходимо учитывать, как периодические изменения гравитационного потенциала под влиянием Луны и Солнца влияют на относительную скорость хода часов. Без соответствующих поправок, как отмечает Kun.uz, могут быть искажены результаты сверхточных экспериментов, проверок фундаментальных физических теорий и построения единых шкал времени. Кроме того, объединённая сеть часов может стать инструментом изучения самой планеты: подобные чувствительные системы позволяют в реальном времени отслеживать перераспределение масс воды и льда, изменение уровня грунтовых вод, тектонические сдвиги и активизацию вулканов.