بسيط

الساعات الكمومية تستشعر تباطؤ الزمن بفعل الجاذبية ⚡ экспресс

Original: "Gravitational time dilation in quantum clock interferometry with entangled multi-photon states and quantum memories"
arXiv:2601.02470 · 2026-01-05 · CC BY 4.0 · ⏱ 1 دقيقة · Quantum Physics
تجربة ضوئية تكشف كيف تغيّر الجاذبية تدفق الزمن بين الطوابق المختلفة.
الملخّص

بسبب الجاذبية، تسير الساعات على ارتفاعات مختلفة بسرعات مختلفة. اقترح العلماء جهازاً تتداخل فيه نبضات ضوئية مخزنة في ذاكرة كمومية على مستويين. وهذا التداخل شديد الحساسية لفرق الارتفاع — من بضعة أمتار إلى مئة متر. تخيل كيف أن نصفي فوتون واحد 'يصعدان' إلى ارتفاعين مختلفين، وعندما يلتقيان يكشفان أسرار الزمن.

الروابط في شبكة المعرفة 1

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.

يكفي فارق ارتفاع بضعة أمتار وانتظار لبضع ثوانٍ. لولا ذلك لاضطررنا للانتظار سنوات.

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.

العلماء
Albert EinsteinHans BetheLise MeitnerMargaret BurbidgeJames Clerk MaxwellHendrik Lorentz
الوسوم
انحناء الزمكان فوتومتري سرعة الضوء
قوانين
تكافؤ الكتلة والطاقةمعادلات ماكسويلتحويلات لورينتزقانون ستيفان-بولتزمانمبدأ ثبات سرعة الضوءمبدأ التكافؤ
الأصل: arXiv:2601.02470 · CC BY 4.0 · bridge42worlds