世界上最精确的时钟是如何改变基础物理学的？

　　锶原子钟是世界上最精确的计时装置之一
　　位于博尔德的科罗拉多大学叶骏教授的实验室中。
　　爱因斯坦的广义相对论认为，像地球这样的大质量物体会弯曲时空，当你接近物体时会导致时间变慢——所以山顶上的人比海平面上的人衰老得快一点点。
　　美国科学家现在以有史以来最小的规模证实了这一理论，证明时钟在相隔几分之一毫米时以不同的速率滴答作响。
　　美国国家标准与技术研究院 (NIST) 科罗拉多大学博尔德分校的学生 Jun Ye，他们的新时钟＂迄今为止＂是有史以来最精确的——并且可以为量子力学的新发现铺平道路，亚原子世界的规则手册。
　　Ye 及其同事周三在著名的《自然》杂志上发表了他们的发现，描述了使他们能够制造出比当今最好的原子钟精确 50 倍的设备的工程进展。
　　直到原子钟的发明，科学家们才能够证明阿尔伯特·爱因斯坦1915年的理论。原子钟通过探测暴露在特定频率下的原子内部两个能态之间的跃迁来计时。
　　早期的实验包括1976年的重力探测器A，该探测器涉及一艘距离地球表面10000公里的航天器，并显示机载时钟每73年比地球上的等效时钟快一秒。
　　从那时起，时钟变得越来越精确，因此能够更好地检测相对论的影响。
　　2010 年，NIST 科学家观察到当时他们的时钟移动 33 厘米（略高于一英尺）时，时间以不同的速率移动。
　　- 万物理论 -
　　Ye的关键突破是利用被称为光学晶格的光网，以有序排列的方式捕获原子。这是为了阻止原子由于重力或其他移动而下落，从而导致精度损失。
　　Ye的新时钟内部有 100,000 个锶原子，像一堆煎饼一样层叠在一起，总高约一毫米。
　　时钟是如此精确，以至于当科学家将堆栈一分为二时，他们可以检测到上半部分和下半部分的时间差异。
　　在这种精度水平上，时钟基本上充当传感器。
　　＂空间和时间是相连的，＂Ye说。＂通过如此精确的时间测量，你实际上可以实时看到空间是如何变化的——地球是一个充满活力的生命体。＂
　　这种分布在火山活跃地区的时钟可以告诉地质学家固体岩石和熔岩之间的区别，帮助预测火山喷发。
　　或者，例如，研究全球变暖如何导致冰川融化和海洋上升。
　　然而，最让人振奋的是，未来的时钟如何引领一个全新的物理学领域。
　　目前的时钟可以检测到 200 微米的时差——但如果将其降低到 20 微米，它就可以开始探索量子世界，从而在理论上帮助弥合差异。
　　虽然相对论完美地解释了行星和星系等大物体的行为方式，但它与处理非常小的物体的量子力学不相容是出了名的。
　　根据量子理论，每个粒子也是一个波——并且可以同时占据多个位置，这就是所谓的叠加。但根据爱因斯坦的理论，目前尚不清楚同时位于两个地方的物体如何扭曲时空。
　　因此，这两个领域的交叉将使物理学更接近于一个统一的＂万物理论＂，它解释了宇宙的所有物理现象。