據(jù)英國《自然·物理》雜志11日在線發(fā)表的一篇論文報(bào)告，原子鐘可以超精確測量時(shí)間，而德國科學(xué)家讓一臺便攜式原子鐘首次用于實(shí)地測量——對阿爾卑斯山脈某座山上一個(gè)特定實(shí)驗(yàn)室的高度進(jìn)行了測量。該研究是對原子鐘用于引力測量的原理性展示。

原子鐘是世界上已知最準(zhǔn)確的時(shí)間度量和頻率標(biāo)準(zhǔn)。其精度可達(dá)到1017分之一量級，正因?yàn)橛羞@樣的準(zhǔn)確度，原子鐘可以檢測時(shí)間流動中的極小變化。根據(jù)廣義相對論預(yù)測，由于引力場的強(qiáng)度不同，在地球不同高度，時(shí)間流速不同。這意味著一臺極精確的鐘可以被用作引力傳感器。原子鐘的高精確度需要有精心控制的環(huán)境條件作保障，而這樣的條件很難存在于度量衡學(xué)實(shí)驗(yàn)室之外。

此次，德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院研究人員克里斯丁·里斯達(dá)及其同事，將一臺便攜式原子鐘裝入一輛尺寸2.2m×3m×2.2m的拖車，開入阿爾卑斯山脈弗雷瑞斯隧道的法國段，然后再將它開到意大利段的某處——距離法國測量地約100公里且海拔低了1000米的地點(diǎn)，最后比較在兩地得到的原子鐘測數(shù)。

本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)際測量環(huán)境與理想的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境相距甚遠(yuǎn)，研究團(tuán)隊(duì)用原子鐘估計(jì)山上實(shí)驗(yàn)室的高度，并表示他們的估測結(jié)果與兩組獨(dú)立的、通過最先進(jìn)的大地測量學(xué)手段(即結(jié)合光學(xué)水準(zhǔn)儀衛(wèi)星的定位系統(tǒng)與引力場模型)得到的測數(shù)相符。

研究人員提出，雖然他們這次測量的精度仍遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)測地學(xué)可取得的最佳結(jié)果，但是此次測量實(shí)驗(yàn)克服了諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，向?qū)崿F(xiàn)原子鐘在地理物理學(xué)中實(shí)際應(yīng)用邁進(jìn)了一大步。