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打ち上げ失敗の後、軌道を回る原子時計がアインシュタインの相対性理論を裏付ける

レモンからレモネードを作る物理学者の 2 つのチームは、見当違いの衛星からのデータを使用して、アルバート アインシュタインの重力理論、一般相対性理論を予想外のテストにかけました。この日和見的実験は、地球のような巨大な天体の近くでは、遠く離れた場所よりも時間の進み方が遅くなるという理論の重要な予測を前例のない精度で確認しています。

アインシュタインが説明したように、重力は巨大な物体が時空をゆがめるために発生します。自由落下する物体は、その湾曲した時空の中で可能な限り真っ直ぐな経路をたどります。これは、私たちには、投げられたボールの放物線の弧または衛星の円形または楕円形の軌道として見えます。そのゆがみの一環として、遠く離れた場所よりも、巨大な物体の近くでは時間の進み方が遅くなるはずです。その奇妙な効果は、1959 年に地球での実験で低精度で最初に確認され、1976 年にグラビティ プローブ A によって確認されました。重力プローブ A は、ロケットの原子時計の時を地上の別の時と比較する 2 時間のロケット生まれの実験です。

2014 年、科学者たちは、上の写真のように、現在ヨーロッパのガリレオ全地球航法システムにある 26 基の衛星のうち 2 基が誤って円軌道ではなく楕円軌道に打ち上げられたときに、その効果をテストする別の機会を得ました。衛星は現在、13 時間の軌道ごとに 8500 キロメートル上昇および下降します。これにより、各軌道の過程で 100 億分の 1 ずつ刻みが加速および減速するはずです。現在、物理学者の 2 つのチームがその変動を追跡し、以前よりも 5 倍高い精度で、それらが一般相対性理論の予測と一致することを示しました。Physical Review Letters で 12 月 4 日に報告 .衛星が実験を行うように設計されていなかったことを考えると、それは悪くありません。しかし、2020 年に宇宙ステーションに打ち上げられる予定の別の実験では、さらに 5 倍の精度で同様の偏差を探すことを目指しています。


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