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Un equipo de investigadores del JILA, Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de la Universidad de Colorado, ha encontrado una forma de utilizar un reloj atómico para demostrar un principio de relatividad general. El equipo ha publicado un artículo que describe su trabajo en el servidor de preimpresión arXiv.
La teoría de la relatividad de Einstein establece que los relojes que corren más cerca de un cuerpo grande (como la Tierra) funcionarán más lentamente que los que están más lejos, como en el espacio. Este fenómeno, conocido como desplazamiento al rojo gravitacional , ha sido previamente validado por investigadores. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han demostrado una vez más que la teoría es cierta midiendo los "tics" de un reloj atómico muy pequeño con sus partes espaciadas sólo un milímetro, una encima de la otra. Señalan que la relatividad general debería ser cierta sin importar el tamaño o la distancia de los relojes.
El reloj atómicoutilizado por los investigadores estaba compuesto por 100.000 átomos de estroncio que estaban súper enfriados y dispuestos en una red vertical. Luego, los investigadores midieron la tasa de "meneo" de las ondas de luz para los átomos en la parte superior de la red (los tics del reloj) y los compararon con la tasa de las ondas de luz para los átomos en la parte inferior; la diferencia explica un corrimiento al rojo. Mientras tomaban sus medidas, los investigadores también hicieron correcciones para eliminar otros factores que podrían afectar el tic-tac de su reloj. Encontraron un cambio en la frecuencia de aproximadamente una centésima parte de un cuatrillón por ciento en una distancia de un milímetro, casi exactamente lo que la teoría había predicho. Luego, los investigadores repitieron el experimento varias veces durante aproximadamente 90 horas, comparando las diferencias en las garrapatas y luego promediéndolas juntas.
En un trabajo algo relacionado, un equipo de la Universidad de Wisconsin creó un reloj de celosía óptica multiplexado y lo utilizó para realizar comparaciones de reloj diferencial de alta precisión. También han publicado su trabajo en el servidor de preimpresión arXiv.
