| 《美国拟在空间站上验证狭义相对论》 转贴自“中国空间技术研究院”： http://www.cast.ac.cn/cbw/GJTK/200208/12.htm 据美国《空间新闻》周刊2002年6月17日报道：2002年3月4日在美国《物理评论通讯》上发表了题为《Lorentz和CPT对称性理论的空间钟比较试验》的论文。该论文作者建议在国际空间站舱外安装一组高精度原子钟进行爱因斯坦狭义相对论的验证实验。如果这一验证实验项目能在近期的美国航宇局（NASA）预算评审中获得批准，爱因斯坦狭义相对论的首次验证实验可望于2005年在国际空间站上进行。 在NASA总部负责基础物理研究的首席科学家、美籍华人李杰信博士（又名Mark LEE）说：爱因斯坦狭义相对论验证实验的设想，最早是于1997年在一项名叫"原子基准钟首次太空实验"的建议中提出的。最近发表的科学论文标志着狭义相对论验证实验的建议首次得到详细评估。该论文首次解释了为什么要用天基原子钟进行验证实验的理由。因为在空间工作的原子钟对极微小影响的测量非常敏感，而在陆基实验室的重力环境下不可能做这种实验。 在国际空间站上进行这种狭义相对论实验的首要目标就是验证爱因斯坦的预言：在某一特定点测量的时间不会受该点的运动和方向的影响。如果这一狭义相对论的理论是正确的，那么在国际空间站上做实验的两台原子钟的读数应当分毫不差，即使这两台钟放在不同方向上也会显示相同读数。但是，如果这两台原子钟返回到参考系不一样的地球表面上时，该原子钟的读数会受爱因斯坦预言的地球引力和狭义相对论效应的综合影响而显示差别。 根据狭义相对论，在宇宙空间不同方向放置的不同种类的钟，在它们乘坐所谓"相对性过山车"穿越宇宙空间时的时间读数也应当毫厘不差。 如果验证实验出现任何其他结果，则会违反"Lorentz对称性概念"，即在同一参考系内，不管旅行或旋转方向如何变化，宇宙应该看起来是一样的，包括时间流逝在内。 印地安那大学物理教授、上述论文的作者之一Alan Kostelecky说：自从爱因斯坦提出狭义相对论以来的大约100年中，人们一直对此理论深信不疑。但是如果这一理论受到怀疑，那么我们现有的所有（物理）理论都会被推翻。例如，粒子理论和原子理论不得不重新改写。它对我们真实世界的深远影响目前还难以预料。 他还指出，目前美国GPS星座的精度取决于爱因斯坦引力理论（即广义相对论）的精确性。 Kostelecky教授认为在空间进行狭义相对论验证实验具有很多优点，而在空间站上进行验证实验更有独特价值。国际空间站运行在倾角为50°、周期为92min、速度为32 000km/h的地球轨道上，很适合做这种实验。 据李杰信透露，预期在2005年进行的首次验证实验将采用2台高精度铯原子钟。如能获成功，紧接着将在2007年采用更高精度的2台原子钟和1台叫作超导微波振荡器的高精度频率标准装置协同工作，进行第2次验证实验。超导微波振荡器不是一种原子钟，它是通过记录用超导材料制成的容器中微波振荡频率获得更高精度的时间基准。■ (廖春发 供稿) 收稿日期：2002-07-16 =================================================== 这就是那篇一直难以找到的文章，无意中看到的， 怎样减小原子钟可能存在的这种“方向性”呢？ 就只有减小原子束流的速度，学者们在这个问题上是下了大功夫了， 据说现在可以把原子束流速度做到很小了， 甚至出现了原子束流速度为零的“原子喷泉”原子钟， 现在又出现了所谓的“光钟”等等吧， 总之，这些原原子钟如果都放在空间站，它们出现的时差就会不同， 各种时钟时差的不同都能用相对论计算、解释出来吗？ 比如假设： 当原子束的速度u与v相同时，原子钟变快的多， 当u与v方向相反时，原子钟变快的少， 这种现象相对论很难解释的？ 当然空间站实验的最终结果还没有出来，只说是今年进行， 还要看他们选择的是哪种原子钟了？这也很重要， |