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日本高精度光晶格钟成功测定海拔差

科普小知识2022-08-04 11:49:08
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新华社东京8月16日电(记者华毅)日本研究人员16日宣布,他们已经成功地用一个有160亿年历史的锶原子光学点阵钟测量了相距约15公里的两个地点之间的高度差,误差仅为1秒。这项技术可以用来监测未来的火山活动。

2015年2月,东京大学教授胜本秀树等人发明了高精度锶原子光学点阵钟。160亿年才产生一秒钟的误差。这是经实验证实的世界上最精确的光学点阵钟。

根据广义相对论,地球引力越低,时间就越慢。日本科学技术促进局和东京大学的研究小组在东京大学的实验室里建立了一个光学点阵钟,在物理化学研究所里建立了两个光学点阵钟,它们相距大约15公里,并且通过光缆同时将激光传输到三个光学点阵钟,以便它们具有相同的初始振动频率。

研究小组比较了三天内三个光学晶格钟的原子振动时间,发现位于同一高度的物理化学研究所的两个光学晶格钟的振动频率是相同的,而东京大学实验室的光学晶格钟稍慢一些。根据相对论原理,研究人员计算出这两个地方的高度差是15.16米。这个结果几乎与日本领土地理研究所实际测量的高度差一致。

研究人员表示,这种高精度测量技术有望用于监测火山活动等地壳变化,并将大大提高地球测绘的准确性。