ファンタジーなど

基本的に、いろいろなことの変なとこに突っ込みます。

原子時計のこと

2010-05-30 10:36:00 | デジタル・インターネット

新聞に原子時計の精度(100万年に1秒)をもっと上げるという記事がありました。

ここで頭をよぎったのが相対性理論。ちょっと調べてみました。

一般相対性理論では、重力の影響が弱まると時間の進み具合が速くなる。~わずかに扁平な地球では、赤道に対して極は、重力が弱いので、赤道から離れるほど時間の進みが速くなるということに。(高山のほうが低地より重力が弱まるというのもありますね):地上でのこの遅れは無重力の宇宙に対して1年あたりで10億分の3秒(3ナノ秒)なのだとか。うむ~1000年でやっと3マイクロ秒、100万年でやっと3ミリ秒では、地上の地域差は意味ないかもですね。

特殊相対性理論では、運動する物体では、時間の進み具合が遅くなる。~地球はまず、自転しているので、その自転速度は赤道が最大で、極でほぼゼロ。この結果、赤道でもっとも遅くなり、極でもっとも速くなるということに。(高山のほうが低地より速度が速いというのもありますね):こちらはローレンツ変換の式がありますね。計算はパス~

一般と特殊で相反する結果になりますが、どうも、特殊の方の効果が大きいようです。衛星軌道での結果(GPS衛星は1日あたり38.6マイクロ秒補正している)は見つけられましたが、地上での結果は・・・・計算したくないな~

原子時計を置く地域によって、この補正をしないと、ずれが出そうです。

さて、地球の自転は徐々に遅くなっていくことが知られています。これも補正しないといけないんでしょうね。

さて、地球は太陽を公転しており、それは、楕円軌道であるため、速度は一定しません。この補正はどうなんでしょう。さらに、太陽系は、銀河の中で、公転?しており、銀河は銀河で宇宙の中をすっとんでいます。この宇宙の膨張度合いも一定ではないらしいとか。補正しきれるのかな?やりすぎて宇宙時間出しても地球には意味ないだろうということになるだろうけど。

光速不変の原理で、この宇宙速度がどうあろうと、地上で測定できる光速は変わらないということでいいんでしょうね。変わるのは時間だけであると。同様に?原子時計に使っているセシウムの「原子の規定状態の2つの超微細準位の間の遷移に対応する放射の周期」も、宇宙速度がどうあれ、変わらないということになるんでしょうね。

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