相対性理論で標高差の精密測量に成功…世界初の実験がなんだか凄い

東京大の香取秀俊教授らは160億年の間に1秒しかずれないという超精密な時計を使い、2つの地点の標高差を突き止める手法を開発した。ニュースをまとめ。

○2つの場所の標高の差を精密に測ることに世界で初めて成功

「光格子時計」を説明する香取秀俊東大教授

東京大の香取秀俊教授らは160億年の間に1秒しかずれないという超精密な時計を使い、2つの地点の標高差を突き止める手法を開発した。
出典 超精密時計で標高差を測定 東大、火山監視など期待  :日本経済新聞

2つの場所の標高の差を精密に測ることに、東京大学などの研究チームが世界で初めて成功しました。
出典 相対性理論応用 標高差の精密測量に成功 世界初 | NHKニュース

香取秀俊東大教授が開発した160億年に1秒しかずれない「光格子時計」を使った成果で、実測の標高差と数センチしか違わなかった。
出典 長崎新聞 全国・海外ニュース:時間の流れで標高を計測  東京と埼玉、15メートルの差

○時計を使って大地の測量を可能にした


出典 www.gettyimages.com

東京都と埼玉県で標高の差によって生じる重力のわずかな違いのために時間の進み方が異なることを計測
出典 長崎新聞 全国・海外ニュース:時間の流れで標高を計測  東京と埼玉、15メートルの差

時計を使って大地の測量が可能なことを、実用レベルで実証したのは初めて。
出典 時間の流れで標高を計測 東京と埼玉、15メートルの差 – 共同通信 47NEWS

今後、時計を各地に置けば、火山活動などを監視できるようになると期待している。
出典 超精密時計で標高差を測定 東大、火山監視など期待  :日本経済新聞

○アインシュタインが相対性理論において予言していたもの

アインシュタイン

アインシュタインの相対性理論では、地球上の標高が低い場所ほど重力が大きく、時間の進み方が遅くなる。
出典 超精密時計で標高差を測定 東大、火山監視など期待  :日本経済新聞

[運動や重力によって]時間の進み方に違いが生じるという奇妙な現象であり、アルベルト・アインシュタインが相対性理論において予言していたものだ。
出典 相対性理論「時間の遅れ」、日常世界で実証

標高が1センチ違うと、時間の流れが10の18乗分の1だけずれると考えられていますが、この違いを捉えるには現在使われている、原子時計と呼ばれる時計のおよそ1000倍の精度が必要でした。
出典 相対性理論応用 標高差の精密測量に成功 世界初 | NHKニュース

○超精密な「光格子時計」を制作

超精密な「光格子時計」はレーザー光で空間をつくり、そこにストロンチウムの原子を閉じ込めて振動数を測り、1秒の長さを決める。
出典 超精密時計で標高差を測定 東大、火山監視など期待  :日本経済新聞

光格子時計と呼ばれる、極めて精度の高い時計を開発し、東京・文京区の東京大学と、15キロ離れた埼玉県和光市の理化学研究所に設置しました。
出典 相対性理論応用 標高差の精密測量に成功 世界初 | NHKニュース

現在のセシウム原子を使う標準時計より格段に精度が高い。
出典 超精密時計で標高差を測定 東大、火山監視など期待  :日本経済新聞

○一般相対性理論を応用して、標高差の測定に成功


出典 amanaimages.com

ずれを秒数に直すと0.4ナノ(ナノは10億分の1)秒で、標高差に換算すると東大が約15メートル低いという結果になった。
出典 超精密時計で標高差を測定 東大、火山監視など期待  :日本経済新聞

その結果、2つの地点での流れる時間の違いから、標高の差は15メートル16センチと測定されました。
出典 相対性理論応用 標高差の精密測量に成功 世界初 | NHKニュース

研究チームによりますと、一般相対性理論を応用してセンチメートル単位で標高差の測定に成功したのは世界初だということです。
出典 相対性理論応用 標高差の精密測量に成功 世界初 | NHKニュース

○このニュースはネットでも話題になっている


出典 www.gettyimages.com

○火山活動などの災害予測に役立つという

香取教授

火山活動でマグマが地下にたまると、近くの重力がわずかに変わる。
出典 超精密時計で標高差を測定 東大、火山監視など期待  :日本経済新聞

香取教授は「標高の変化をリアルタイムで把握できれば、火山活動や地殻変動をとらえて災害を予測できるようになる。日本のアイデアで生まれた光格子時計で科学に貢献したい」と話しています。
出典 相対性理論応用 標高差の精密測量に成功 世界初 | NHKニュース

香取教授は「光格子時計を各地に置いてネットワーク化すれば、災害対策に役立つ」と話す。
出典 超精密時計で標高差を測定 東大、火山監視など期待  :日本経済新聞

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