【驚き】スカイツリー展望台の時間は地上より10億分の4秒速い! 時空のゆがみ測れる時計
ノーベル賞物理学賞の有力候補者にあがっている東京大学の香取秀俊教授。宇宙誕生から今まで動かし続けても0.5秒もずれない世界最高精度の時計=光格子時計の開発者だ。東京スカイツリーの上と地上では時間の流れ方が違うという。この時計の先に見えてくる世界とは。 (社会部科学担当 宮本康平)
■約100億年稼働しても1秒もずれない光格子時計とは?
「今年も一年、早かったな…」 年の瀬も差し迫ったこの時期、誰もが過ぎた時を振り返るだろう。 時の流れの“感じ方”は人によってまちまちだが異なるのは“感じ方”だけではない。 かつてアインシュタインが発表した特殊相対性理論と一般相対性理論。 動いている物体では時間がゆっくりと流れ重力が強いところでも時空がゆがみ時間がゆっくり流れることを予測した。 SFのように聞こえるかもしれないが人が歩く速さや1センチの高低差でもごくごくわずかに生じる時間が進む速さの違い。それさえ捉える事ができる超高精度の時計が日本人によって開発されている。 私たちは事実ベルトコンベヤーのように一様に固まりきった同じ“時の流れ”の中を生きているわけではない。その事を教えてくれる世界最高精度の時計。それが光格子時計だ。 今月開発した東京大学の香取秀俊教授を埼玉県和光市にある理化学研究所に訪ねた。Gパン姿の香取教授が熱い緑茶を出して温かく迎えてくれた。 案内された研究室にはレーザー関連機器などがあちこちに据え付けられていた。 香取先生が2014年に作った初期の光格子時計もありそれは部屋一杯に広がる大きさだった。
■光格子時計の原理とは?
まずレーザーを使って真空中に原子が入りやすい卵パックに似た構造の連続する原子レベルの小部屋=光格子を作り出す。 ここに蒸発させた上で特殊な技術でその動きをとめた1000個ほどのストロンチウム原子を閉じ込める。 原子はそれぞれ固有の振動数で振動していてこれがいわば時計における振り子の役割を果たしている。 閉じ込めた1000個ほどのストロンチウム原子の振動数を別のレーザーで一気に測りその平均値をとることで世界最高精度の時計を実現した。 これまで世界最高精度だったセシウム原子時計より1000倍精度が高くこれは仮に宇宙誕生から今日まで時計を動かしても0.5秒もずれないという驚異的な精度である。