证据确凿：移动的时钟时间走得更慢

物理学家以前所未有的精确度证实了爱因斯坦狭义相对论中的一个关键预测。在德国粒子加速器上进行的实验证明，移动的时钟比静止的时钟跑得慢。

到目前为止，这项研究是对爱因斯坦“时间膨胀”效应预测的最严格的检验。这种效应的结果之一是，乘坐高速火箭旅行的人比留在地球上的人衰老得更慢。

很少有科学家怀疑爱因斯坦的正确性。"然而，时间膨胀效应的数学描述是所有物理理论的基础."德国加什的马克斯·普朗克量子光学研究所的物理学家托马斯·乌达姆说，“最重要的是要以最高的精确度来证实这一点。”乌达姆没有参与这项研究。

这篇论文发表在9月16日的《物理评论快报》上。这项研究是由一个跨国团队进行的，其中包括诺贝尔奖获得者、马克斯·普朗克光学研究所所长西奥多·亨施，历时15年。

为了测试时间膨胀效应，物理学家需要比较两个时钟，一个是静止的，另一个是移动的。为了做到这一点，研究人员研究了储存在实验储存环中的高速粒子，实验储存环位于德国达姆施塔特的GSI亥姆霍兹中心，那里研究重离子。

通过将锂离子加速到光速的三分之一，科学家们制造出了移动时钟。然后，当电子在不同的能级之间跳跃时，它们测量锂离子内部的一组跃迁数据，跃迁频率相当于时钟“滴答”的速度。在不运动的锂离子内部，跃迁数据代表静止的时钟。

与之前的任何研究相比，包括同一研究团队在2007年发布的研究结果，研究人员这次测量的时间膨胀效应更加准确。该研究论文的合著者、加拿大温尼伯市马尼托巴大学的物理学家杰拉尔德·格温内说:“这一测量的精确度比我们最初的研究结果高5倍，比其他研究人员用任何其他方法测量的相对论性时间膨胀数据高50到100倍。”

格温内指出，理解时间膨胀现象也有实际意义。全球定位系统的卫星基本上是轨道上的时钟。当全球定位系统软件分析导航信息时，它必须考虑极小的时移。2016年，欧洲航天局计划测试空间的时间膨胀效应，届时将在国际空间站进行空间原子钟组实验。

圣路易斯奥比斯波加州州立科技大学的物理学家马修·梅维斯说:快速移动的离子的高速意味着加速器实验在测量时间膨胀效应方面比地球轨道上的实验更精确。他说:“重要的是，我们需要看看我们能在哪里推广这项技术，然后在条件允许的情况下采取行动。”梅维斯不是研究小组的成员。

然而，研究小组即将解散其成员之间的长期合作，因为没有更大的加速器来进行更有效的测试。“这种实验意味着在最终获得数据之前，要在配备有高噪音设备的地下屏蔽室里呆很长时间。”格温内说，“大量想家的邮件被发送和接收！”