Zvuči kao znanstvena fantastika, ali vrijeme koje proživite između dva događaja izravno ovisi o putu kojim se krećete kroz svemir. Drugim riječima, Einsteinova teorija posebne relativnosti postulira da bi osoba koja putuje u raketi velike brzine ostarila sporije od ljudi na Zemlji.
Iako malo fizičara sumnja da je Einstein bio u pravu, presudno je provjeriti vremensku dilataciju u najboljoj mogućoj točnosti. Upravo je ovo učinio međunarodni tim istraživača, uključujući nobelovca Theodora Hänscha, direktora Instituta Max Planck.
Testovi posebne relativnosti datiraju iz 1938. Ali kad smo počeli redovito odlaziti u svemir, morali smo se svakodnevno naučiti baviti vremenskim dilatacijama. GPS sateliti, na primjer, u osnovi su taktovi u orbiti. Oni putuju nevjerojatnom brzinom od 14 000 kilometara na sat daleko iznad zemljine površine na udaljenosti od 20 000 kilometara. Tako u odnosu na atomski sat na zemlji gube oko 7 mikrosekundi dnevno, broj koji treba uzeti u obzir da bi mogli pravilno raditi.
Da bi testirali vremensko širenje na mnogo veću preciznost, Benjamin Botermann sa Sveučilišta Johannes Gutenberg, Njemačka, i njegovi kolege ubrzali su litijeve ione do trećine brzine svjetlosti. Ovdje Dopplerova smjena brzo dolazi u igru. Svi ioni koji lete prema promatraču bit će pomaknuti u plavi, a svi ioni udaljeni od promatrača biće pomaknuti crveno.
Razina na kojoj ioni prolaze doplerovski pomak ovisi o njihovom relativnom gibanju u odnosu na promatrača. Ali to također čini da njihov sat radi sporo, što crveno premješta svjetlost sa promatračevog gledišta - što je efekt koji biste trebali biti u mogućnosti mjeriti u laboratoriji.
Tako je tim stimulirao prijelaze u ionima pomoću dva lasera koji se šire u suprotnim smjerovima. Tada su svi pomaci u frekvenciji apsorpcije iona ovisni o Dopplerovom učinku, koji lako možemo izračunati, i crvenom pomaku zbog vremenske dilatacije.
Tim je potvrdio svoje predviđanje vremenske dilatacije na nekoliko dijelova na milijardu, poboljšavajući na prethodnim granicama. Otkrića su objavljena 16. rujna u časopisu Pisma o fizičkom pregledu.
