الساعات الكمومية تستشعر تباطؤ الزمن بفعل الجاذبية ⚡ экспресс
يؤدي تمدد الزمن الجذبي إلى اختلاف سرعة الساعات على ارتفاعات مختلفة. يقترح البحث الجديد مخططاً للتداخل الكمومي: تُحفظ ساعات فوتونية على هيئة أمشاط تردد في ذاكرتين كموميتين على ارتفاعين مختلفين، مما يخلق تراكباً للأزمنة الخاصة. وبعد استخراج الفوتونات، يكشف تداخلها عن إزاحة في الطور تتضاعف N مرة عند استخدام حالات متشابكة مكونة من 2N فوتون. وباستخدام معاملات خلايا الروبيديوم والسيزيوم المتاحة حالياً، يمكن ملاحظة هذا التأثير لفرق ارتفاع يتراوح بين 10 و100 متر وزمن تخزين يصل إلى بضع ثوانٍ، بينما يؤدي الدمج مع أيونات الأرضية النادرة إلى تقليل الارتفاع المطلوب إلى بضعة أمتار.
يتدفق الزمن ببطء أكثر عند سطح الأرض مقارنة بالسطح - هذا ما تنبأ به أينشتاين في نظرية النسبية. لملاحظة هذا الفرق الضئيل، يقترح الفيزيائيون استخدام زوج من الفوتونات المتشابكة، مترابطة كصوتين في دويتو. تُرسل الجسيمات إلى فخّين ضوئيين على ارتفاعين مختلفين، حيث تنتظر حتى يتباعد الزمن بالنسبة لهما. ثم تُطلق وتُخلط في جهاز هونغ-أو-ماندل. إذا كانت الفوتونات متزامنة، فإنها تلغي بعضها البعض، ويصمت الكاشف - مثل شوكتين رنانتين في انسجام تام. لكن الجاذبية تغيّر تردد (لون) الضوء، مما يخل بالتناغم. لتضخيم التأثير، لا نستخدم زوجاً واحداً، بل مجموعة من عدة جسيمات. عندها يصبح أدنى نشاز أكثر وضوحاً - الجوقة أوضح من المنفرد.
هذه الطريقة تقرّب اختبار فيزياء الكم في الزمكان المنحني إلى المختبر مباشرة.
🎯 خلال عام، يكون الفرق في سير الساعات بين الطابق السفلي والعلية أقل من جزء من مليار من الثانية - الطريقة الجديدة تجعله ملحوظاً خلال بضع ثوانٍ.
🎬 في فيلم «إنترستيلر»، يتباطأ الزمن قرب الثقب الأسود بشكل درامي؛ هنا - صدى متواضع لكنه حقيقي في المختبر.