🌈 Eksperimen Pound dan Rebka. Gravitasi memperlambat waktu?

Einstein meramalkan tiga efek utama dari relativitas umum. Dua di antaranya sudah cukup jelas: pembelokan cahaya oleh Matahari diukur pada tahun 1919, dan pergerakan aneh Merkurius telah membingungkan para astronom selama setengah abad. Namun, prediksi ketiga - pergeseran merah gravitasi (yaitu perlambatan waktu dalam medan gravitasi) - tidak pernah berhasil ditangkap.

Efeknya terlalu kecil: untuk Bumi hanya 10^-15, yaitu sepersejuta dari sepermiliar. Tampaknya mustahil untuk mengukurnya di laboratorium.

Tapi pada tahun 1959, Robert Pound dan mahasiswa pascasarjananya Glen Rebka dari Harvard memutuskan untuk mengambil risiko.

Mereka mengambil menara setinggi 22,5 meter, sumber sinar gamma (inti besi-57), dan efek Mössbauer yang baru ditemukan, yang memungkinkan emisi foton tanpa tolakan.

Idenya sederhana: kirim foton dari atas ke bawah dan lihat apakah frekuensinya berubah karena gravitasi.

Jika waktu di bawah berjalan lebih lambat, frekuensinya harus sedikit bergeser. Masalahnya: pergeseran yang diharapkan adalah 2,46·10^-15, sedangkan akurasi instrumen ribuan kali lebih buruk.

Maka para fisikawan menggunakan trik: mereka membuat sumber bergetar dengan kecepatan yang diketahui, menciptakan pergeseran Doppler buatan, dan melihat bagaimana gravitasi menambahkannya.

Setelah memperhitungkan efek termal, hasilnya sesuai dengan teori dengan akurasi 10%.

Dan beberapa tahun kemudian, Pound bersama Snyder meningkatkan akurasi hingga 1%.
Setiap kali kita menyalakan navigator di ponsel, ia menggunakan koreksi untuk perlambatan waktu gravitasi.

Satelit GPS terbang pada ketinggian 20.000 km, di mana waktu berjalan lebih cepat sekitar 45 mikrodetik per hari.

💥 Jika para insinyur tidak memperhitungkan hal ini, kesalahan dalam menentukan koordinat akan bertambah dengan kecepatan 10 km per hari!

Eksperimen Pound dan Rebka adalah dasar dari navigasi modern)

👌 Sinyal dari kebisingan yang ribuan kali lebih kuat di sini