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阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論對引力的運作方式做出了一些違反直覺的預測，在理論提出近100年後，實驗物理學家們仍在繼續以越來越高的精度證實這些預測。一篇由美國能源部長朱棣文共同撰寫的新論文測量了引力紅移，這透過引力引起的時鐘變慢來體現，有時也被稱為引力時間膨脹（儘管該術語的使用者經常混淆兩種不同的現象），這項測量與愛因斯坦的理論相符，並且比之前的測量精確10,000倍。
為了證實引力紅移的性質，研究人員在1971年在商用飛機上飛行了原子鐘；1980年，另一個小組將一個裝置用火箭發射到10,000公里的高度。這項新的研究，是對一項十年前實驗的重新利用，採取了一種更貼近實際的方法，追蹤銫原子，其振盪類似於原子鐘，在僅相差0.12毫米的垂直軌跡上發射。
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正如2月18日出版的《自然》雜誌報道，加州大學伯克利分校和勞倫斯伯克利國家實驗室的霍爾格·穆勒、柏林洪堡大學的阿希姆·彼得斯和朱棣文的研究表明，以特徵頻率振盪的銫原子被射穿一系列雷射束。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）第一束光束將原子以相等的機率偏轉到兩條路徑之一，其中一條路徑略高於另一條路徑。第二束和第三束雷射的作用是將路徑重新結合[見上方圖示]，產生了所謂的原子干涉儀。
用量子力學術語來說，銫原子可以被認為是物質波。第一束雷射將波分成兩個波，這兩個波同時沿著原子可能採取的兩條路徑傳播，而第三束也是最後一束雷射將它們重新拼接成一個波。如果波分量在各自的路徑上保持不變，那麼一旦重新組合，波將完整地出現。但是，如果其中一個波在其路徑上受阻，它將與其對應波失相，在兩者重新組合時產生相消干涉。透過監測重組後的干涉，研究人員可以追蹤沿不同路徑傳播的波引起的相位差。
在銫原子的案例中，研究人員發現，沿著兩條軌跡傳播的波振盪的次數不同。這正是廣義相對論所預測的，廣義相對論認為，靠近地球的時鐘比海拔更高的時鐘走得更慢——即使海拔僅高出零點幾毫米。
圖片來源： 自然