Hafeleův–Keatingův experiment

Technology

12 hours ago

Author

Hafeleův-Keatingův experiment byl pokus o ověření teorie relativity. Provedli jej v říjnu 1971 Američané Joseph Hafele a Richard Keating. Pokus spočíval v letu kolem světa po a proti směru otáčení Země. Výzkumníci cestovali běžnými linkovými lety s césiovými hodinami, jejichž údaj porovnali s údajem hodin United States Naval Observatory. Výsledek publikovali v roce 1972 v časopise Science. Experiment byl zopakován u příležitosti 25. výročí jeho prvního provedení.

Rovnice

Jedny z césiových hodin HP 5061A použitých při Hafeleově-Keatingově experimentu. +more Rovnice, které byly pro vysvětlení experimentu použity:.

Celková dilatace času :\Tau = \Delta\tau_v + \Delta\tau_g + \Delta\tau_s

Vliv rychlosti podle speciální teorie relativity :\Delta\tau_v = - \frac{1}{2c^2} \sum_{i=1}^{k}v_i^2 \Delta\tau_i

Vliv gravitace podle obecné teorie relativity :\Delta\tau_g = \frac{g}{c^2} \sum_{i=1}^{k} (h_i - h_0) \Delta\tau_i

Sagnacův efekt :\Delta\tau_s = - \frac{\omega}{c^2} \sum_{i=1}^{k} R_i^2 cos^2 \phi_i \Delta\lambda_i

kde h = výška, v = rychlost, \omega = zemská rotace τi = doby jednotlivých úseků letu.

Efekty jednotlivých částí letu byly počítány samostatně a sečteny, protože parametry letů byly různé.

Výsledky

	posuv v nanosekundách
spočítáno	naměřeno
gravitace (obecná relativita)	rychlost (speciální relativita)	celkem
východní směr	144±14	−184 ± 18	−40 ± 23	−59 ± 10
západní směr	179±18	96±10	275±21	273±7

Podle klasické (nerelativistické) fyziky by byl čas společný pro všechny uvažované soustavy, takže by všechny v tabulce uvedené hodnoty měly být nulové: 0 ns.