Европейское космическое агентство запустило на Международную космическую станцию один из самых точных научных экспериментов: систему атомных часов ACES. Высокоточный инструмент создан для проверки специальной и общей теории относительности Эйнштейна.
Согласно специальной теории относительности, чем быстрее движется объект, тем медленнее для него течет время. Общая теория относительности объясняет, что время течет медленнее в более сильном гравитационном поле. Это означает, что на МКС, которая вращается вокруг Земли со скоростью 8 км/с и на расстоянии от ее гравитационного центра, время должно идти немного иначе, чем мы на Земле. Различия незначительны — доли секунды.
ACES должны будут уловить эти крошечные изменения, чтобы подтвердить ключевые физические концепции. Эксперименты будут проводить в течение 30 месяцев на борту космической станции. В течение этого периода эксперимент соберет сверхточные данные по меньшей мере во время десяти периодов наблюдения, каждый из которых будет длиться около 25 дней.
В состав устройства входят два хронометра: цезиевые атомные часы PHARAO и активный водородный мазер SHM. PHARAO использует лазеры для охлаждения атомов цезия до температуры, близкой к абсолютному нулю. Это позволяет проводить чрезвычайно точные измерения времени на основе частоты колебания атомов.
В состав устройства входят два хронометра: атомные часы PHARAO на основе цезия и активный водородный мазер SHM. PHARAO использует лазеры для охлаждения атомов цезия до температуры, близкой к абсолютному нулю. Это позволяет проводить чрезвычайно точные измерения времени на основе стабильной частоты колебаний атомов.
SHM использует атомы водорода, которые излучают радиосигнал с исключительно стабильной частотой, служащей эталоном времени. Принцип его работы напоминает пассивные мазеры, установленные на спутниках связи, однако SHM обладает в десять раз большей стабильностью.
Вместе эти двое часов настолько точны, что будут терять всего одну секунду каждые 300 млн лет. Сигналы от обоих хронометров передадут на Землю и сопоставят с показаниями наземных атомных часов для фиксации даже самых незначительных отклонений во времени
Читать далее:
Найдена недостающая часть Вселенной: где она скрывалась
Прорыв в квантовой физике: ученые впервые измерили состояние кота Шредингера
На этой планете нашли признаки жизни: теперь мы знаем, как она выглядит
На обложке: иллюстрация модуля ASEC на МКС. Изображение: ESA, D. Ducros