一公分等于多少mm
最近，《自然》杂志封面文章揭示了一项惊人的科学发现：即使高度差异微小至一毫米，时间的流逝速度也会有所不同。这一重大突破由科学家叶军领衔的科研团队取得，他们的实验是在最小尺度上验证广义相对论的迄今为止最精确的实验。
叶军团队研发了世界上最精确的原子钟，在一毫米的高度差上，时间差异约为极其微小的十亿亿分之一秒，也就是说，大约每隔3千亿年才会相差一秒。这一发现与广义相对论的惊人地吻合。
广义相对论预测，引力场越强烈，时间流逝越慢，这会导致电磁波的频率发生变化。例如，一束射向天空的蓝光会在引力的作用下逐渐向红色端移动，这种现象被称为“引力红移”。虽然爱因斯坦在1915年便预测了这一现象，但直到1976年才首次通过实验精确验证。叶军团队现在能够在高度仅有一毫米的差距内测量时间差异，这一能力基于他们使用的更精确的时钟——光晶格钟。
光晶格钟系统使用6束激光逐步冷却10万个锶原子，然后用激光将原子维持在超冷状态。这一技术创造了所谓的量子相干时间37秒的纪录。新开发的成像方法提供了整个样本的频率分布的微观图像，使得研究团队能够比较原子团内的不同区域，而非使用传统的两个独立原子钟。
为了提升精度，研究团队通过约30分钟的平均数据解决了微小红移的问题。经过90小时的数据分析，他们的结果与广义相对论在误差范围内高度吻合。
叶军表示，此次突破有望将时钟的精确度提升50倍，这将极大地提高GPS的精确度。精确的原子钟将有可能开启在弯曲时空中探索量子力学的可能性。如果测量效果再提升10倍，研究团队将能够观察原子在时空曲率中的物质波，这将开启对量子尺度下引力效应的探索。原子钟的应用也将拓展到显微镜和天文望远镜上，以更精确地观察宇宙和量子力学与引力之间的微妙联系。
