Kedengarannya seperti fiksi ilmiah, tetapi waktu yang Anda alami antara dua peristiwa tergantung langsung pada jalan yang Anda lalui melalui alam semesta. Dengan kata lain, teori relativitas khusus Einstein mendalilkan bahwa seseorang yang bepergian dengan roket berkecepatan tinggi akan menua lebih lambat daripada orang-orang di Bumi.
Meskipun beberapa fisikawan meragukan bahwa Einstein benar, penting untuk memverifikasi pelebaran waktu dengan akurasi terbaik. Sekarang, tim peneliti internasional, termasuk pemenang Nobel Theodor Hänsch, direktur institut optik Max Planck, telah melakukan hal ini.
Tes relativitas khusus dimulai pada tahun 1938. Tetapi begitu kami mulai pergi ke luar angkasa secara teratur, kami harus belajar untuk berurusan dengan pelebaran waktu setiap hari. Satelit GPS, misalnya, pada dasarnya adalah jam di orbit. Mereka melakukan perjalanan dengan kecepatan kekalahan 14.000 kilometer per jam jauh di atas permukaan bumi pada jarak 20.000 kilometer. Jadi relatif terhadap jam atom di tanah mereka kehilangan sekitar 7 mikrodetik per hari, angka yang harus diperhitungkan agar mereka bekerja dengan benar.
Untuk menguji pelebaran waktu dengan presisi yang jauh lebih tinggi, Benjamin Botermann dari Johannes Gutenberg-University, Jerman, dan rekannya mempercepat ion lithium hingga sepertiga kecepatan cahaya. Di sini pergeseran Doppler dengan cepat mulai berlaku. Setiap ion yang terbang menuju pengamat akan bergeser biru dan setiap ion yang terbang jauh dari pengamat akan digeser merah.
Tingkat di mana ion mengalami pergeseran Doppler tergantung pada gerakan relatif mereka, sehubungan dengan pengamat. Tetapi ini juga membuat jam mereka berjalan lambat, yang mengubah cahaya dari sudut pandang pengamat - efek yang seharusnya bisa Anda ukur di lab.
Jadi tim merangsang transisi di ion menggunakan dua laser yang merambat di arah yang berlawanan. Kemudian setiap pergeseran dalam frekuensi penyerapan ion tergantung pada efek Doppler, yang dapat kita hitung dengan mudah, dan pergeseran merah karena pelebaran waktu.
Tim memverifikasi prediksi pelebaran waktu mereka menjadi beberapa bagian per miliar, meningkat pada batas sebelumnya. Temuan ini dipublikasikan pada 16 September di jurnal Surat Tinjauan Fisik.
