La théorie du génie, rédigée pour la première fois en 1915, peut être utilisée pour expliquer des choses comme l’effet gravitationnel sur le temps. Cela a eu des utilisations pratiques efficaces, telles que la correction des mesures des satellites GPS. JILA a maintenant compris comment la théorie peut rendre nos horloges plus précises. JILA est une association conjointe de scientifiques du National Institute of Standards and Technology (NIST) et de l’Université du Colorado à Boulder. L’équipe a testé la théorie d’Einstein dans deux expériences.

Ils ont déclaré que les résultats pourraient signifier que les horloges atomiques peuvent devenir 50 fois plus précises que les meilleures conceptions que nous voyons aujourd’hui.

Les scientifiques ont également découvert que le résultat pourrait révéler comment la relativité et la gravité interagissent avec la mécanique quantique.

Jun Ye, un boursier NIST/JILA, a déclaré : « Le résultat le plus important et le plus excitant est que nous pouvons potentiellement relier la physique quantique à la gravité, par exemple en prouvant la physique complexe lorsque les particules sont réparties à différents endroits dans l’espace-temps courbé.

« Pour le chronométrage, cela montre également qu’il n’y a aucun obstacle à rendre les montres 50 fois plus précises que les montres actuelles, ce qui est une excellente nouvelle. »

Les scientifiques du NIST ont déjà utilisé des horloges atomiques pour mesurer la relativité avec une précision toujours croissante.

Cela pourrait nous aider à comprendre comment ses effets jouent un rôle dans la mécanique quantique.

La relativité générale postule que les horloges atomiques cliquent à des vitesses différentes lorsqu’elles se trouvent à différentes altitudes dans un champ gravitationnel.

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Les chercheurs ont mené des expériences pour mesurer les changements de fréquence entre le haut et le bas de 100 000 atomes chargés dans ce qu’on appelle un réseau optique.

Il s’agit d’un réseau de lumière laser qui emprisonne les atomes en place afin qu’ils puissent être examinés.

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Ils ont découvert que l’augmentation mesurée de la longueur d’onde à travers le nuage d’atomes était très faible, environ 0,0000000000000000001.

Ils ont ensuite constaté que sa précision de mesure était 50 fois plus précise que toute autre comparaison de montres vue auparavant.

Ye a déclaré: « C’est un tout nouveau jeu de balle, un nouveau régime dans lequel la mécanique quantique peut être explorée dans un espace-temps courbe.

« Si nous pouvions mesurer le décalage vers le rouge 10 fois mieux que cela, nous serions capables de voir l’ensemble des ondes de matière des atomes à travers la courbure de l’espace-temps.

« Pouvoir mesurer la différence de temps à une si petite échelle pourrait nous permettre de découvrir, par exemple, que la gravité perturbe la cohérence quantique, ce qui pourrait expliquer pourquoi notre monde à grande échelle est classique. »

On pense que les horloges atomiques sont parmi les moyens les plus précis de mesurer le temps que les humains aient jamais connus.

Ils sont conçus pour mesurer la durée exacte d’une seconde.

Avant l’expérience JILA, l’horloge de Madison était considérée comme l’horloge la plus précise de l’histoire.

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Il peut garder le temps à moins d’une seconde pendant 300 milliards d’années, plus de 20 fois plus longtemps que l’âge de l’univers.

Les détails des échéances JILA ont été publiés dans le numéro du 17 février du magazine. Nature.