זה נשמע כמו מדע בדיוני, אבל הזמן שאתה חווה בין שני אירועים תלוי ישירות בדרך שאתה עובר ביקום. במילים אחרות, תיאוריית היחסות המיוחדת של אינשטיין מניחה שאדם הנוסע ברקטה במהירות גבוהה יתיישן לאט יותר מאשר אנשים שנמצאים על כדור הארץ.
למרות שמעט פיזיקאים ספקים כי אינשטיין צדק, חשוב מאוד לאמת את התרחבות הזמן במדויק ככל האפשר. כעת, צוות חוקרים בינלאומי, כולל חתן פרס נובל תיאודור הנש, מנהל מכון האופטיקה מקס פלאנק, עשה בדיוק את זה.
מבחני תורת היחסות המיוחדים הם משנת 1938. אבל ברגע שהתחלנו ללכת לחלל באופן קבוע, היינו צריכים ללמוד להתמודד עם התרחבות הזמן על בסיס יומי. לווייני GPS, למשל, הם בעצם שעונים במסלול. הם נוסעים במהירות עצומה של 14,000 ק"מ לשעה, הרבה מעל פני כדור הארץ, במרחק של 20,000 ק"מ. אז יחסית לשעון אטומי על הקרקע הם מאבדים בערך 7 מיקרו-שניות ביום, מספר שצריך לקחת בחשבון כדי שיעבדו כראוי.
כדי לבחון את התרחבות הזמן לדייקנות גבוהה בהרבה, בנימין בוטרמן מאוניברסיטת יוהנס גוטנברג, גרמניה, ועמיתיו האיצו יוני ליתיום לשליש ממהירות האור. כאן משמרת הדופלר נכנסת במהירות לשחק. כל יונים שטסים לעבר הצופה יועברו בכחול וכל יוני שינוע הרחק מהצופה יועבר באדום.
הרמה בה היונים עוברים מעבר דופלר תלויה בתנועתם היחסית, ביחס לצופה. אבל זה גם גורם לשעון שלהם לאט, שמסיט את האור מחדש מנקודת מבטו של הצופה - אפקט שעליך להיות מודד במעבדה.
אז הצוות עורר מעברים ביונים בעזרת שני לייזרים המתפשטים לכיוונים מנוגדים. ואז כל שינוי בתדר הספיגה של היונים תלוי באפקט הדופלר, אותו אנו יכולים לחשב בקלות, וההיסטה האדומה עקב התרחבות הזמן.
הצוות אימת את תחזית התרחבות הזמן שלהם לכמה חלקים למיליארד, והשתפר במגבלות הקודמות. הממצאים פורסמו ב- 16 בספטמבר בכתב העת מכתבי ביקורת גופנית.
