科学家们一直盯着时钟14年,只为了发现物理规律的一点点变化

时间:2019-09-10 12:00:02 来源:河南热点 当前位置:大学英语天地 > 经典 > 手机阅读

在350年前,牛顿做了一个简单的观察,它将会永远改变物理学:他意识到将苹果拉向地球的力量和使月球保持在轨道上的力量相同。这种假设的后果不可估量。地球上的物理规律在天上也适用。当我们用望远镜观察远处的恒星和星系时,物理定律从未改变。它们无处不在,无时不在。

科学家们一直盯着时钟14年,只为了发现物理规律的一点点变化

牛顿

我们可能这样认为,没有观察过整个宇宙,就没办法确定。这就是为什么美国技术研究院的一组研究员在过去二十年的大部分时间都在进行着一项实验,看看他们是否能发现物理规律的一丁点变化。他们的方法?一直盯着钟表看了14年。

科学家们对原子钟很有研究,它是有史以来发明的最精确的测量设备。原子钟并不是基于齿轮或晶体的运动来计算时间,而是基于单个原子的振荡来计时。如果一个原子钟连续运行一百万年,那么在最后关闭时它的误差不到0.1秒。

科学家们一直盯着时钟14年,只为了发现物理规律的一点点变化

时钟

计时的原子钟内部的原子有一个共同点:当它们被能量击中时,它们会吸收这些能量,然后再发射出特定频率的光。这个频率异常精确,可以测量出十亿分之一秒。比如,艳原子在原子钟中较为常用,它发出的光波频率为9,191,631,770每秒。

这个数字与很多东西相关,比如原子内部电力的强弱和量子力学相关的一些规律。还有,十四年来,这个实验在地球上进行——因此原子钟越来越离太阳远,所以这个实验也与广义相对论有关。如果从实验开始的那一刻到现在物理规律发生一些变化,那么研究员应该能发现一些。

科学家们一直盯着时钟14年,只为了发现物理规律的一点点变化

原子钟

在经过仔细的观察研究之后,科学家们最终确定他们没有发现一丁点的变化。物理学在任何地方都是一样的。是的,也许,又一次证明了。至少现在我们知道物理规律在我们的太阳系地区的十四年间肯定没有以原子钟实验可检测到的方式发生变化,这总比没有好。

真的,这个实验所做的让我们对我们几个世纪以来发现的规律更有信心。尽管我们以前总是没办法证明它的不变性,但现在我们满可以确定的合理的认为物理规律不会改变。假使它们在十四年间没有明显变化,并且在太阳周围进了多次旅行,那么它们永远都不会有改变的可能。

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