Wissenschaftler nutzen den Skytree von Tokio, um Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie zu testen

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In einer weiteren Überprüfung der Gültigkeit von Einsteins Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie, die in Nature Photonics veröffentlicht wurde, haben Wissenschaftler des RIKEN Center for Advanced Photonics und des Cluster for Pioneering Research zusammen mit Kollegen zwei fein abgestimmte optische Gitteruhren, eine an der Basis und eine auf dem 450 Meter hohen Observatoriumsboden des Tokyo Skytree, verwendet, um neue ultrapräzise Messungen des von Einsteins Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagten Zeitdilatationseffekts durchzuführen.Einstein stellte die Theorie auf, dass die Verzerrung des Zeit-Raumes durch die Schwerkraft durch massive Objekte verursacht wird.

Dementsprechend läuft die Zeit in einem tiefen Gravitationsfeld langsamer als in einem flacheren.

Das bedeutet, dass die Zeit an der Basis des Skytree-Turms etwas langsamer abläuft als an der Spitze.Die Schwierigkeit bei der tatsächlichen Messung der Veränderung der Laufgeschwindigkeit von Uhren in verschiedenen Schwerefeldern liegt darin, dass der Unterschied sehr gering ist.

Die Durchführung eines strengen Tests der Relativitätstheorie erfordert entweder eine sehr genaue Uhr oder einen großen Höhenunterschied.

Zu den bisher besten Messungen gehörten große und komplexe Uhren, wie die von der RIKEN-Gruppe entwickelten, die einen Höhenunterschied von etwa einem Zentimeter messen können.

Außerhalb des Labors wurden die besten Tests von Satelliten durchgeführt, deren Höhen sich um Tausende von Kilometern unterscheiden.

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Solche Weltraumexperimente haben jede Verletzung der Allgemeinen Relativitätstheorie auf etwa 30 Teile pro Million beschränkt, eine ungeheuer präzise Messung, die im Wesentlichen zeigt, dass Einstein Recht hat.Die Wissenschaftler von RIKEN und ihre Mitarbeiter nahmen sich der Aufgabe an, transportable optische Gitteruhren zu entwickeln, die vergleichsweise präzise Relativitätstests durchführen können, allerdings vor Ort.

Der letztendliche Zweck besteht jedoch nicht darin, Einstein zu beweisen oder zu widerlegen.

Hidetoshi Katori von RIKEN und der Universität Tokio, der die Gruppe leitete, sagte: “Eine weitere wichtige Anwendung ultrapräziser Uhren ist die Erfassung und Nutzung der Krümmung der Raumzeit durch….

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