Европейское космическое агентство (ESA) запустило на Международную космическую станцию один из самых необычных приборов последних лет — сверхточные атомные часы. И дело тут не просто в точности до секунд, а в том, что они помогут проверить, как влияет гравитация на само течение времени. И всё это — не в теории, а на практике, прямо на орбите Земли.
О чём речь?
Этот научный проект называется ACES (Atomic Clock Ensemble in Space). Он представляет собой модуль с двумя суперсовременными атомными часами — одна на основе цезия, вторая на водороде. Модуль уже доставлен на МКС ракетой SpaceX и в ближайшие дни будет прикреплён к внешней части европейского модуля «Колумб».
Всё это — ради главной цели: понять, как по-настоящему работает время в разных точках пространства, и насколько прав оказался Альберт Эйнштейн в своей теории относительности.
Почему это важно?
Если совсем просто: чем дальше объект от Земли, тем быстрее для него идёт время. На вершине горы время идёт чуть-чуть быстрее, чем на уровне моря. На орбите — ещё быстрее. Это предсказал Эйнштейн, и теперь мы можем проверить это с точностью, которую раньше представить было сложно.
Часы из проекта ACES теряют всего одну секунду за 300 миллионов лет — настолько они точны.
Как это работает?
Внутри системы — настоящая научная магия:
- В одном приборе цезий охлаждается лазером почти до абсолютного нуля, чтобы измерения стали максимально точными.
- Во втором — используется водород, который «отдаёт» сверхстабильный сигнал, служащий эталоном времени.
Кроме самих часов, система оснащена мощным каналом передачи времени — через микроволны и лазеры. Он позволяет синхронизировать часы на МКС с наземными обсерваториями в Европе, США и Японии с точностью до пикосекунд. Это примерно как измерять расстояние, которое свет проходит за миллиардную долю секунды.
Что можно узнать с помощью таких часов?
- Проверить, насколько точно работает Общая теория относительности
- Сравнивать время в космосе и на Земле с беспрецедентной точностью
- Уточнить геодезические данные, то есть координаты и движения точек на поверхности Земли
- Возможно, даже отыскать следы тёмной материи, если она влияет на фундаментальные физические процессы
И что дальше?
Миссия рассчитана на 2,5 года. За это время будет проведено не менее 10 крупных измерений, каждое продолжительностью около месяца. Учитывая, что МКС делает 16 оборотов вокруг Земли в день, данных будет достаточно, чтобы составить глобальную карту течения времени — впервые в истории человечества.
Как говорит ведущий учёный проекта Луиджи Каччапуоти, «это не просто часы — это инструмент, который поможет переосмыслить само понятие времени». А ещё — возможно, изменить определения, по которым работает вся мировая система измерений.