东方时讯网一毫米可能看起来并不多。但即使是这么小的距离也会改变时间的流逝根据爱因斯坦的引力理论和广义相对论，距离地球或其他大质量物体越远，时钟走得越快(SN：10/4/15)。从理论上讲，即使时钟的高度差异非常小，这也应该适用。现在，一个极其灵敏的原子钟已经在毫米大小的原子样本上发现了这种加速，揭示了比以往任何时候都更小的高度差的影响。研究人员于9月24日在arXiv.org上报告说，样本顶部的时间移动速度略快于底部。
“这太棒了，”纽瓦克特拉华大学的理论物理学家MariannaSafronova说，她没有参与这项研究。“我认为达到这一点需要更长的时间。”原子钟测量的极端精确性表明使用灵敏计时器测试物理学中其他基本概念的潜力。
原子的固有特性使科学家能够将它们用作钟表。原子存在于不同的能级，特定频率的光使它们从一个能级跳到另一个能级。该频率——光波摆动的速率——与时钟有规律地滴答作响的秒针的作用相同。对于离地面越远的原子，时间流逝得越快，因此需要更高频率的光才能使能量跳跃。此前，科学家们已经测量了这种频率偏移，称为引力红移，跨越33厘米的高度差(SN:9/23/10)。
在这项新研究中，科罗拉多州博尔德市JILA的物理学家JunYe及其同事使用了一个由大约100,000个超冷锶原子组成的时钟。这些原子排列成晶格，这意味着原子位于一系列不同的高度，就像站在梯子的横档上一样。绘制出频率在这些高度上的变化方式揭示了一种转变。在校正了可能改变频率的非引力效应后，时钟的频率在一毫米内改变了大约百分之一千万亿分之一，这正是广义相对论所预期的数量。
更重要的是，在采集了大约90个小时的数据后，比较了时钟上部和下部的滴答声，科学家们确定他们的技术可以测量相对滴答率，精度达到万亿分之一万亿分之0.76。这使其成为有史以来最精确的频率比较记录。
在一项同样于9月24日提交给arXiv.org的相关研究中，另一组研究人员将锶原子加载到晶格的特定部分，以在一个时钟中创建六个时钟。“他们所做的也非常令人兴奋，”Safronova说。
威斯康星大学麦迪逊分校的ShimonKolkowitz及其同事测量了两个时钟的相对滴答速率，两个时钟相隔约6毫米，精度达到万亿分之一万亿分之8.9，这本身就是一个新记录不是被叶氏集团打败的。凭借这种敏感性，科学家们可以检测到两个时钟之间的差异，两个时钟的滴答速度差异如此之小，以至于他们在大约3000亿年后仅相差一秒。叶的时钟可以检测到在大约4万亿年中积累的一秒时钟的两半之间的更小差异。尽管Kolkowitz的团队尚未测量引力红移，但该装置可在未来用于测量。