本文共 886 字，大约阅读时间需要 2 分钟。
地球上不同高度的时间流逝速度不同，这种效应被称为时间膨胀。根据爱因斯坦的广义相对论，引力越强，时间越慢。即使高度差只有毫米级别，这种差异也会引起极其微小但可测量的时间差。
科学家早在1915年就预测了引力对光波的影响——引力红移。这种现象表明，引力场会改变电磁波的频率。1916年，英格豪斯通过实验首次验证了这一理论。然而，直到1976年，科学家才将原子钟送至高空（如1万公里），发现高空时钟比海平面时钟快73年/秒。
科罗拉多大学JILA实验室的叶军团队开发了一种新型的光晶格钟，这种系统将锶原子冷却到超冷状态，并通过激光形成周期性能量较低的区域，从而将锶原子束缚在煎饼形状的空间中。这种设计显著减少了光和原子散射引起的晶格扭曲，创下了原子相干时间37秒的纪录。
叶军团队的研究发现，即使在高度差仅为1毫米的情况下，引力红移效应仍然存在。这一成果在误差范围内与广义相对论预言完全一致。通过精确测量锶原子气体上下两端的时间差，他们证明了引力红移效应的存在。
引力红移效应对GPS定位具有重要影响。GPS系统依赖于原子钟的高精度时间信息，任何微小的时间差都可能导致定位误差。叶军团队的研究成果为GPS定位提供了更高精度的时间修正，从而提升了定位系统的整体性能。
叶军团队的研究不仅提升了原子钟的精度，还为量子力学与引力之间的联系提供了新的视角。他们的成果为探索弯曲时空中的量子力学现象奠定了基础。这一研究还可能在大地测量学、天文学以及寻找暗物质等领域产生重大影响。
叶军本科毕业于上海交通大学应用物理系，博士毕业于科罗拉多大学，师从诺贝尔物理学奖得主约翰·霍尔。自1999年开始，叶军在科罗拉多大学博尔德分校任教，现任JILA实验室的负责人。他的研究成果屡获殊荣，包括2011年当选美国国家科学院院士、2020年获得"墨子量子奖"等。叶军团队的研究不仅在原子物理领域取得突破，还在多体量子物理、超冷分子等领域展现出卓越的研究能力。
转载地址：http://skcfk.baihongyu.com/