13 марта в Nature ученые сообщили, что пара атомных часов, сделанных из отдельных ионов иттербия, не отставали друг от друга в течение шести месяцев. Надежность часов поддерживает принцип, известный как Лоренц-ковариантность. Этот принцип послужил основой для специальной теории относительности Эйнштейна, которая описывает физику путешественников, мчащихся почти со скоростью света.
Эксперимент проверил основополагающий принцип физики, известный как Лоренц-ковариантность. Тиканье двух сверхточных часов доказало правоту Эйнштейна, в очередной раз.
Лоренц-ковариантность утверждает, что законы физики должны оставаться такими же, независимо от того, стоите ли вы на месте или двигаетесь с головокружительной скоростью, при этом не важно, в каком направлении вы устремились. Часы шли в ногу друг с другом, во время вращения Земли, тем самым подтверждая эту идею.
Два иона иттербия — положительно заряженные атомы — поглощали и излучали свет с определенной частотой, функционируя как стрелки часов. Ионы, которые были ориентированы в разных направлениях, вращались по мере вращения Земли, совершая полный цикл каждый день. Если бы тиканье атомных часов менялись в зависимости от их ориентации в пространстве, эксперимент показал бы ежедневное изменение относительных частот двух часов — нарушая Лоренц-ковариантность. Тем не менее атомные часы сошлись в пределах одной квадриллионной доли процента, что примерно в 100 раз выше точности предыдущих тестов.
Хотя Лоренц-ковариантность была подтверждена неоднократно, некоторые ученые предсказывают, что она не выдержит более точных испытаний. Некоторые теории квантовой гравитации, которые стремятся объединить понимание учеными гравитации с теорией сверхмалых объектов, предполагают, что дни Лоренц-ковариантности сочтены. Но до сих пор нет никаких намеков на его кончину.