Einstein teorizo que la deformación de espacio-tiempo por la gravedad fue causada por objetos masivos. En linea con esto, el tiempo corre lentamente en un campo gravitacional profundo que en uno menos profundo. Lo que quiere decir que el tiempo corre un poco mas lento en la base de la torre Skytree que en el mirador.
La dificultad de medir el cambio en la rapidez con que los relojes funcionan en un campo de gravedad es que la diferencia es muy pequeña. Por tanto, para realizar una prueba rigurosa de la teoría de la relatividad hace falta un reloj demasiado preciso o una gran diferencia de altura.
Según se explico en un comunicado Hideyoshi Katori, de la Universidad de Tokio y Riken que "otra aplicación importante de los relojes ultraprecisos es detectar y utilizar la curvatura del espacio-tiempo por gravedad. Al usarlo, los relojes pueden distinguir pequeñas diferencia de altitud, lo que nos permite medir la la hinchazón del suelo en lugares como volcanes o definir la referencia de altura. Este es el primer paso para hacer relojes ultraprecisos en dispositivos del mundo real".
La clave del experimento de ingeniería fue miniaturizar los relojes del tamaño de un laboratorio en dispositivos transportabas y hacerlos sensibles a los ruidos ambientales como los cambios de temperatura, las vibraciones y los campos electromagnéticos. Cada reloj estaba encerrado en una caja con escudo magnético. los dos relojes estaban conectados por una fibra óptica para medir la nota de ritmo. Paralelamente, los científicos realizaron mediciones láser de distancia y gravedad para evaluar independientemente la diferencia del campo gravitacional para los dos relojes.
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