欧洲太空原子钟:爱因斯坦的理论正在国际空间站上得到测试!
欧洲将于 2025 年 4 月 25 日在国际空间站启动原子钟项目,研究时间和重力。
欧洲太空原子钟:爱因斯坦的理论正在国际空间站上得到测试!
今天,欧洲航天局欧空局启动了一项突破性项目,探索重力与时间之间的关系。作为该项目的一部分,两个高精度原子钟被送入太空。该仪器名为ACES(太空原子钟整体),已成功连接到国际空间站(ISS)的哥伦布模块上,从太空发送最准确的时间信号。 ACES 的校准工作预计需要半年左右的时间,第一个科学结果预计将在大约一年半后出现。
ACES结合了两种专门开发的原子钟:铯原子钟“法老”,可以精确测量秒数;氢原子钟SHM(太空氢脉泽),非常稳定,但精度不及“法老”。该项目的主要目标是研究地球和国际空间站之间的时差,这可以为测试阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论提供重要的见解。爱因斯坦假设重力会减慢时间,之前的实验证明了这一点,表明海拔越高,时间过得越快。
使命和科学背景
复活节星期一,搭载 ACES 的太空舱从佛罗里达州肯尼迪航天中心升空。经过大约28小时的飞行后,它与国际空间站对接。 ACES 是有史以来送入太空的最精确的计时系统之一。通过每天向多个地面站传输信号,科学家将能够比较时间测量结果,从而找到支持爱因斯坦理论的线索。
正如欧空局的西蒙·温伯格指出的那样,该项目也具有很大的实际意义。它的目的是实现所有精确时钟的全球联网,为导航和高频交易等应用创建统一且精确的时间系统。之前在地球上进行的测试已经表明,时钟在海拔较高的地方比在地面上走得更快。
技术细节和后续步骤
ACES系统大小约为一立方米,通过机械臂安装在国际空间站上。校准阶段将使研究人员有机会在实际实验阶段开始测量之前检查时钟的工作原理。
这些测量结果可能对我们理解时间、引力场及其对时间感知的影响产生深远的影响。该项目不仅为科学做出了贡献,也为全球时间测量的标准化做出了贡献。国际空间站的发现可以为相对论提供更深入的见解,从而开启物理研究的新篇章。