Как гравитация Луны и Солнца изменила ход времени на Земле: данные сети атомных часов

В эксперименте участвовали специалисты из Физико-технического федерального института (Германия), Национальной физической лаборатории (Великобритания), Лаборатории лазерной физики (Франция) и Национального института метрологических исследований (Италия). Они связали лабораторные часы на атомах стронция и иттербия, а также портативные модели в единую систему через линии протяженностью около 800 километров.

Ранее подобные опыты фиксировали только статическую разницу гравитации между точками. Теперь же удалось увидеть, как этот показатель меняется во времени. Притяжение Луны и Солнца создает перепады гравитационного потенциала, эквивалентные изменению высоты на 10 сантиметров для станций, разнесенных на 800 километров. Новая сеть улавливает такие колебания менее чем за сутки наблюдений, и результаты совпадают с теоретическими расчетами.

Высокая точность оптических часов ставит новые задачи перед метрологией. При сравнении удаленных приборов необходимо учитывать влияние приливных изменений гравитации на относительный ход часов. Без таких поправок эффекты могут искажать сверхточные эксперименты, проверку фундаментальных теорий и формирование единых шкал времени.

Кроме того, объединенная сеть станет мощным инструментом для изучения Земли. Чувствительные системы позволят в реальном времени отслеживать перераспределение воды и льда, изменение уровня подземных вод, тектонические сдвиги и активность вулканов. Наземные квантовые приборы дополнят спутниковые измерения гравитации, помогая проверять их данные с беспрецедентной точностью.

О том, как Луна и Солнце управляют океанами Земли, рассказывали здесь.