Стареем ли мы в космосе быстрее, чем на Земле? Часы на основе атома цезия могли бы дать ответ

22 апреля Международная космическая станция приветствовали новый прибор — высокоточные часы Pharao (для проекта атомных часов с охлаждением атомов на орбите) в рамках миссии Европейского космического агентства ACES (ансамбль атомных часов в космосе). Благодаря практически неподвижным атомам, свойства которых исследуются с помощью лазеров, ход Фараона отклоняется всего на одну секунду каждые 300 миллионов лет (менее минуты с момента Большого взрыва). Это позволит нам как никогда ранее проверить предсказания общей теории относительности, согласно которым вдали от большой массы, такой как Земля, мы стареем быстрее, чем на Земле. Этот прогноз уже подтвердился, но ACES необходимо повысить точность в двадцать раз. С надеждой обнаружить иной темп хода часов, чем ожидалось, признак действия новых сил в природе.

Зажигание Pharao началось в начале мая, и до начала самого эксперимента запланировано несколько недель испытаний и калибровки. Давно пора было это сделать. Идеям и первым испытаниям, проведенным Лабораторией Кастлера-Бросселя и Парижской обсерваторией, уже почти тридцать лет. Реализация проекта неоднократно откладывалась из-за финансовых и технических трудностей, таких как строительство сверхвысоковакуумной камеры для защиты атомов от столкновений или изготовление оптической системы, соответствующей ограничениям по пространству. У него даже есть дважды был на грани того, чтобы сдаться. Однако спустя более чем десять лет ученые готовы использовать этот технологический шедевр, разработанный французскими компаниями, в частности Thales и Sodern. «К счастью, этот период времени не поставил под угрозу актуальность эксперимента», — уверяет Дидье Массонне, руководитель проекта миссии во Французском национальном центре космических исследований (CNES). Ни одно измерение ускорения времени на высоте не достигло той точности, к которой стремился Pharao. Были разработаны гораздо более точные часы, но они остались на Земле. Рекорд составляет отклонение в четверть секунды за 10 миллиардов лет. Ожидается, что миссия ACES продлится тридцать месяцев, что является достаточным периодом времени для достижения поставленных целей.

Фараон не одинок в космосе. Он соединен с Землей посредством радио- и лазерной связи, что позволяет проводить сравнения. Прежде всего, для измерения и исправления несовершенств в Pharao используются другие часы, называемые «мазер», работающие на водороде.

Вам осталось прочитать 14,83% этой статьи. Остальное зарезервировано для подписчиков.