اختبارات الزمن
استخدمت تجربة بارعة في عام 1959 أدق ساعة ذرية معروفة لمقارنة قياسات الوقت في الطابق الأرضي والطابق العلوي من مبنى الفيزياء بجامعة هارفارد. بالنسبة للساعة ، استخدم المجربون التردد (عدد الدورات في الثانية) لأشعة غاما المنبعثة من الكوبالت المشع. تتنبأ نظرية أينشتاين بأن مثل هذه الساعة المصنوعة من الكوبالت في الطابق الأرضي ، والتي تكون أقرب قليلاً من مركز جاذبية الأرض ، يجب أن تعمل بشكل أبطأ قليلاً من نفس الساعة في الطابق العلوي. هذا هو بالضبط ما لاحظته التجارب. في وقت لاحق ، تم التقاط الساعات الذرية في طائرات تحلق على ارتفاع عالٍ وحتى في إحدى رحلات الجوزاء الفضائية. في كل حالة ، كانت الساعات البعيدة عن الأرض تعمل بشكل أسرع قليلاً. بينما في عام 1959 ، لم يكن الأمر مهمًا كثيرًا إذا كانت الساعة في أعلى المبنى تعمل بشكل أسرع من الساعة في الطابق السفلي ، اليوم هذا التأثير وثيق الصلة. يجب أن يقوم كل هاتف ذكي أو جهاز يتزامن مع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بتصحيح ذلك (كما سنرى في القسم التالي) لأن الساعات الموجودة على الأقمار الصناعية ستعمل بشكل أسرع من الساعات على الأرض.
يكون التأثير أكثر وضوحًا إذا كانت الجاذبية المعنية هي الشمس وليس الأرض. إذا أدت الجاذبية الأقوى إلى إبطاء وتيرة الوقت ، فسيستغرق الضوء أو الموجة الراديوية التي تمر بالقرب من حافة الشمس وقتًا أطول مما نتوقعه على أساس قانون الجاذبية لنيوتن. (يستغرق الأمر وقتًا أطول لأن الزمكان منحني بالقرب من الشمس). وكلما كانت المسافة بين شعاع الضوء وحافة الشمس في أقرب اقتراب أصغر ، زاد التأخير في وقت الوصول.
في نوفمبر 1976 ، عندما كانت المركبتان الفضائيتان Viking تعملان على سطح المريخ ، ذهب الكوكب وراء الشمس كما يُرى من الأرض (الشكل 1). كان العلماء قد برمجوا الفايكنج مسبقًا لإرسال موجة راديوية نحو الأرض تقترب بشدة من المناطق الخارجية للشمس. وفقًا للنسبية العامة ، سيكون هناك تأخير لأن الموجة الراديوية سوف تمر عبر منطقة يكون فيها الوقت أبطأ. تمكنت التجربة من تأكيد نظرية أينشتاين في حدود 0.1٪.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق