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最精准铝原子钟展示爱因斯坦相对论
[楼主] 作者:jqsphy  发表时间:2012/06/04 17:50
点击:3728次

不要总是抓住第一个实验诸多不足不放(尤其不应该扣“造假”帽子,负责反而失去自己言辞的公信力),应该关心后续试验。

 

 

 

最精准铝原子钟展示爱因斯坦相对论

 文章来源:科技日报 刘霞发布时间:2010-09-27【字号: 小  中  大  

 

据美国物理学家组织网9月23日报道,美国国家标准技术研究院(NIST)的物理学家使用一对世界上最精确的原子钟,揭示了日常生活中的“时间膨胀”效应。研究表明,离地球重力源越远,时间过得越快。虽然这种差异很难被人觉察,但却从更贴合实际的层面证明了爱因斯坦相对论的准确性。研究发表在24日出版的《科学》杂志上。

验证“时间膨胀”效应

爱因斯坦相对论预测过两种情况:其一是,当两个时钟位于地球表面不同海拔高度时,其受到的地球重力也不同。位于海拔更高处的时钟,受到的重力更小,运行的速度更快,因此,时间也过得更快。以前,科学家们通过比较分别位于地球表面和快速飞行的火箭上的时钟证明了这一点。

第二个场景被科学家称为“双胞胎悖论”:双胞胎中的一位乘火箭以近光速飞行了几个月,回来后发现兄弟已垂垂老矣。以前,科学家们使用喷气式飞机验证了这一点。

现在,NIST物理学家詹姆斯·周勤文(音译)领导的研究团队在实验室中从日常生活层面验证了这两种场景。

在一个实验中,研究人员将放置原子钟的两个桌子中的一个桌面升高了33厘米,发现位置低的原子钟比位置高的原子钟运行得更慢,79年内大约慢了900亿分之一秒。这一结果论证了爱因斯坦关于距离重力源越远、时钟运转越快的理论。    

在第二个实验中,研究团队对铝原子钟内的铝离子施加不断变化的电磁场,使其快速往复运动,结果显示,运动中的铝原子钟所示时间慢于静止的铝原子钟。这一结果论证了爱因斯坦有关速度越快,时间越慢的理论。

全球最精准原子钟

今年初,为完成这项实验,周勤文团队首先研制出了一对超精准的原子钟,这种原子钟以单粒铝离子的滴答响声为基准。其中一个原子钟是目前全球最精确的计时工具,其精准度为运行37亿年内误差不超过1秒。而另外一个原子钟则差一点。研究人员将这两个原子钟置于NIST不同的实验室,并且使用75米长的光纤将其连接在一起。

NIST的铝原子钟,也被称为“量子逻辑钟”,因为它们的原理来源于实验室量子计算机的逻辑决策制定技术。这种原子钟由激光所操作,照射在铝离子上的激光频率比目前基于铯原子标准的原子钟上使用的微波频率高,因此,其准确度也更高。

研究人员表示,虽然这两种场景中时间快慢的差异微乎其微,但是,其在测地学等领域将存在实际的用途,比如,这对超精确的原子钟在不远的将来可以帮助科学家测量地质震动;也可以用于地球物理学和水文学中,用来测试基本的物理理论等。

《科学》杂志网站指出,这两个实验提供的不同海拔时间差异的具体数据,可用于调整全球定位系统(GPS)卫星所携带的时钟,使之更加精准。

科学家们希望通过改变离子收集器的几何形状、更好地控制铝离子的运动以及环境干扰,最终将铝原子钟的精度提高10倍。

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 [2楼]  作者:caozhongyin  发表时间: 2012/06/04 18:39 

光快钟慢,光慢钟快,光速根据能量转化与守恒定律求得
 [3楼]  作者:鹏翱九宵  发表时间: 2012/06/04 19:13 

沈建其:
你说的那些事没有一件是真的!不知道你宣传它的目的是什么?你真就没长人的脑子?
首先“时间膨胀”是狭义相对论的内容,是说“运动钟走慢了”;而广义相对论讲的是“引力红移”是说离引力场越远的地方时钟走地越快。这两种效应历史上从来没有任何实验能够证明它们。

“在一个实验中,研究人员将放置原子钟的两个桌子中的一个桌面升高了33厘米,发现位置低的原子钟比位置高的原子钟运行得更慢,79年内大约慢了900亿分之一秒。这一结果论证了爱因斯坦关于距离重力源越远、时钟运转越快的理论。” 

他们是怎么证明的?用人的眼睛能看出900亿分之一秒的误差?谁有那样的眼睛?如果你用计时类的仪器测量的,那这种仪器就没有“相对论效应”?如果有:测量仪器的“相对论效应”和原子钟的“相对论效应”互相抵消,那得到的结果不还是两个原子钟严格同步吗?

一句话你沈建其就是没脑子,或者说被别人洗脑了!
 [4楼]  作者:rela001  发表时间: 2012/06/04 23:10 

相对论对牛顿力学中引力的作用定律进行了等效处理。在宇宙引力作用产生的物理现象问题,用于一些物理量的近似计算。就像古代神话中的缩地法,可以在计算问题上和局部现象一致,可本质问题上则是两码事。
关于宇宙黑洞问题的研究,经典力学早有这方面的研究,相对论的所有结论实质上都首先是牛顿引力定律下的物理现象。
看相对论等效原理,这个原理的主要的基础方程是牛顿的万有引力公式,是说牛顿引力公式导致的一切物理现象与证明“相对论的效应”无关。关于“GPS卫星上的时间”牛顿力学早就有二个经典的实验:1.单摆在不同纬度因地面线速度不同,重力加速度不同影响摆动的频率。2.原子钟的频率在地面不同高度,因重力势能不同产生频率的改变。这都是当时的高中生都掌握的物理基本知识。
别有用心者有意撇开牛顿力学说成是相对论的重大实验验证和发现,手段非常绌劣,逻辑不堪一击。


 [5楼]  作者:无忧仙人  发表时间: 2012/06/05 08:15 

北京人说:风沙大。内蒙古人就笑了,内蒙古人说:面积大。新疆人就笑了,新疆人说:民族多。云南人就笑了,云南人说:海拔高。西藏人就笑了,西藏人说:文物多。陕西人就笑了,陕西人说:革命早。江西人就笑了,江西人说:能吃辣。湖南人就笑了,湖南人说:美女多。四川人就笑了,四川人说:胆子大。东北人就笑了,东北人说:性子直。山东人就笑了,山东人说:经济好。上海人就笑了,上海人说:民工多。广东人就笑了,广东人说:大款多。香港人就笑了,香港人说:二奶多。台湾人就笑了,台湾人说:要独立。全国人民都笑了--沈建其说:公信力。西陆网友全笑了!!!
 [6楼]  作者:541218  发表时间: 2012/06/05 09:11 

在一个实验中,研究人员将放置原子钟的两个桌子中的一个桌面升高了33厘米,发现位置低的原子钟比位置高的原子钟运行得更慢,79年内大约慢了900亿分之一秒。这一结果论证了爱因斯坦关于距离重力源越远、时钟运转越快的理论。
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33厘米的高差,在地球表面不会有可察觉的引力强度的差异!重力线在地球表面的33厘米范围内应该是个平行线。
如果在无限大平板表面进行试验呢?
“原子钟”如何判断其距离引力源的距离?对于在无限大平板表面就很难判断其距离引力源的距离?因为对于无限大平板所激发的引力场在平板表面附近的引力线就无异于平行线。而且也无法确定其势能?

在这里 只有沈建其 能回答我的质疑:依据“等效原理”若将原子钟固定在匀加速(直线)上升的座舱里……(这等效于处在匀强力场中……)那么该原子钟会变得如何之慢?我知道按照爱因斯坦的意思,就是将力场中的势能换算成等值的动能,再求出该动能所对应的速率,这就等效于以该速率匀速直线运动着的时钟的变慢效果…… 但是对于处在匀强力场中的时钟的势能是无法确定的呀,因为无法确定距离引力源的距离(尤其对于作匀加速直线上升的座舱而言)……
 [7楼]  作者:silin007  发表时间: 2012/06/13 13:52 

唉!+多年了!钟不是时间,.......

※※※※※※
[silin007]是在思想丛林中维护正义(真理)打击邪恶(谬误)之最基本的观念方法理论等的终极总结者[思林终结者]
 [8楼]  作者:caozhongyin  发表时间: 2012/06/24 07:58 

在一个实验中,研究人员将放置原子钟的两个桌子中的一个桌面升高了33厘米,发现位置低的原子钟比位置高的原子钟运行得更慢,79年内大约慢了900亿分之一秒。
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请沈先生核对一下,看笔误没有?我计算的结果是79年内大约慢了亿分之9秒。
 [9楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/06/24 10:11 

原子钟的误差是多少?早期资料显示,GPS卫星上的原子钟的误差<5ns/24h。现在的卫星原子钟应该好得多。固定在实验室的原子钟应该更好些。但误差是不可避免的,持续时间长了本身就会产生误差,而这种误差恐怕只能通过足够长的时间才能够确定误差大小。
 [10楼]  作者:否定相对论  发表时间: 2012/06/24 20:51 

两个钟表在相同的环境中也会有快慢之分,在不同的环境中产生误差更是理所当然,与相对论毫无关系。记得四人帮刚倒台的时候,所有的问题都推到了四人帮的头上,四人帮成了出气筒、倒霉蛋。与四人帮相比,爱因斯坦简直太幸运了,科学上的一切光环都给了相对论。
 [11楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2012/06/24 21:59 

可惜已经没人敢为相对论的“自洽”辩护了。见“[置顶]【讨论】尺缩与转动圆盘圆周率不等于π之谬”
 [12楼]  作者:季灏  发表时间: 2012/06/25 06:35 

5楼无忧仙人说得太好了.
 [13楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2012/06/25 08:57 

 最精准实验证实了罗伯特生物理论

文章来源:伪科技日报 罗伯特粉丝 发布时间:2012-06-25

    生物学家罗伯特发现一只苍蝇趴在桌子上,他一拍巴掌,苍蝇被吓飞了。后来他捉住了这只苍蝇,把它的翅膀剪掉,再把它放在桌子上。他再一拍巴掌,苍蝇却没有飞走。于是他得出结论:苍蝇是靠翅膀来听声音的。他还进一步研究了苍蝇对各种不同频率声音的反应情况,从中还发现了苍蝇翅膀与最敏感声音频段的关系,证明了苍蝇翅膀与人类耳膜所起的作用完全相同。  
    另一生物学家史密斯则反对这一观点。他认为苍蝇应该和人类一样,也是靠耳朵来听声音的。但是他却无法向世人指出苍蝇的耳朵长在哪里,也无法向世人解释苍蝇的翅膀被剪掉以后为什么就对外界声响无动于衷了。  
    其他生物学家在不同时间、不同地点、不同环境下用不同声源如咳嗽声、闹铃声、爆炸声对不同苍蝇进行了多次重复实验,发现与罗伯特的实验结果完全一致。于是他们一致公认:大量实验证明,苍蝇是靠翅膀来听声音的,过去那种认为一切动物都像人类一样是靠耳朵来听声音的经典生物学理论是错误的。经典生物学理论只是在人类和高等动物范围内才近似成立,而在低等动物范围内则必须运用罗伯特的现代生物学理论。罗伯特的现代生物学理论改写了生物学史,是生物学史上最伟大的成就之一。罗伯特是人类有史以来最伟大的生物学家之一,他对人类所作出的贡献甚至超过了达尔文。  

    自从生物学家罗伯特的"苍蝇是靠翅膀来听声音"的现代生物学理论问世以后,得到了大量重复实验的证明,而且将它推广到蚊子、蜻蜓等低等动物领域也获得了巨大成功。于是除了极少数象史密斯这样"头脑顽固,思想守旧,死抱经典生物学理论不放,不能接受新知识"的个别生物学家以外,绝大多数生物学家都逐渐接受了它。但罗伯特发现该理论还是存在着不足,它只涉及到低等动物声音学领域,而不能够处理低等动物的运动学问题。于是他又进一步研究了低等动物运动学问题,进一步完善和发展了低等动物生物学,而且在解释某些现象时又获得了成功。于是人们再次肯定了罗伯特的丰功伟绩,大多数人认为他确实是可以和达尔文相提并论的伟大生物学家。  
    但是对罗伯特的"苍蝇是靠翅膀来听声音"的理论持怀疑态度的人还是有不少,史密斯等人都提出过质疑。但是罗伯特的理论有很好的自洽性:苍蝇是靠翅膀来听声音的,没有翅膀,它就听不到声音,所以它就对外界声响无动于衷了。于是尽管有不少人对它提出质疑,但还是无法推翻它。  
    又有人对罗伯特的理论产生怀疑,他认为苍蝇不是靠翅膀来听声音。他也提出了理论,认为翅膀是用来飞行运动的,而不是用来听声音的,所以当苍蝇失去翅膀以后,它就不能飞行了,所以就对外界声响无动于衷了。  
    这种理论也能解释罗伯特的理论能够解释的现象,但是罗伯特的支持者反对这种解释,他们说罗伯特的理论得到了大量无可辩驳的实验证实,其正确性不容质疑。而且飞行是属于低等动物运动学领域问题,根本就不能和声音学掺和在一起,掺和在一起就是错误的。  
    何况罗伯特的低等动物运动学早就解决了苍蝇的运动问题,根本不需要别的任何解释。那些对罗伯特理论有怀疑的人,他们根本就不懂罗伯特的理论,不懂就以为都是错的。如果真正读懂了罗伯特的理论,就会发现它根本不存在任何问题!  
    对罗伯特生物学理论毫无理解的人,用一知半解的半声音半运动概念来置疑罗伯特生物学理论,而且特喜欢涉及声音和运动,无知无畏,莫过于此。


 [14楼]  作者:caozhongyin  发表时间: 2012/06/25 17:16 

我建立了一套理论,我的很多理论计算值与资料公布的实验观测值高度吻合,如算出gps卫星上的原子钟比地面上的原子钟每天快38微秒;机载原子钟环球飞行实验,我算出一个正数一个负数,对应一个快一个慢,西快东慢,数值都与资料公布的数值差不多......吻合的数据还有很多,这是硬道理,我坚信我是对的,起码有些内容是对的,但我无法推介出去,欲哭无泪!
 [15楼]  作者:caozhongyin  发表时间: 2012/06/28 19:20 


在一个实验中,研究人员将放置原子钟的两个桌子中的一个桌面升高了33厘米,发现位置低的原子钟比位置高的原子钟运行得更慢,79年内大约慢了900亿分之一秒。
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请沈先生核对一下,看笔误没有?我计算的结果是79年内大约慢了亿分之9秒。


再次请沈先生答复
 [16楼]  作者:逆子  发表时间: 2012/07/02 22:35 

对【4楼】说:

沈老师的意思是高个子与低个子的区别:

高个子人的海拔高度比低个子高,呼吸的氧气两者有所不同。

高个子的人比低个子离太阳要近,所以高个子受到太阳的紫外线外线要比低个子人多。

其实沈老师讲的还是一个没有物理理论支撑的东东,还不如上面所讲的有物理意义而无实用意义。

要说是、对!这是相对论物理必然的结果。想反驳,又没有意义。

狭义相对论讲运动的时钟会变慢,广义相对论讲引力场中的时钟会变慢。什么样的时钟才会不快不慢呢?

按相对论的思路来讲神仙也未知。



※※※※※※
逆子

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