Kedengarannya seperti fiksyen ilmiah, tetapi masa yang anda alami antara dua peristiwa bergantung secara langsung pada jalan yang anda lalui di alam semesta. Dengan kata lain, teori relativiti khas Einstein berpendapat bahawa seseorang yang melakukan perjalanan dengan roket berkelajuan tinggi akan berumur lebih lambat daripada orang yang kembali ke Bumi.
Walaupun hanya sedikit ahli fizik yang meragui Einstein betul, sangat penting untuk mengesahkan pelebaran masa dengan ketepatan yang terbaik. Kini, pasukan penyelidik antarabangsa, termasuk pemenang Nobel Theodor Hänsch, pengarah institut optik Max Planck, telah melakukan ini.
Ujian relativiti khas bermula pada tahun 1938. Tetapi setelah kita mula berkunjung ke ruang angkasa secara berkala, kita harus belajar menangani pelebaran waktu setiap hari. Satelit GPS, misalnya, pada dasarnya jam di orbit. Mereka bergerak dengan kelajuan 14,000 kilometer sejam jauh di atas permukaan Bumi pada jarak 20,000 kilometer. Sehubungan dengan jam atom di bumi, mereka kehilangan kira-kira 7 mikrodetik setiap hari, jumlah yang harus diambil kira agar ia berfungsi dengan baik.
Untuk menguji pelebaran masa dengan ketepatan yang jauh lebih tinggi, Benjamin Botermann dari Johannes Gutenberg-University, Jerman, dan rakan sekerja mempercepat ion litium menjadi satu pertiga kelajuan cahaya. Di sini pergeseran Doppler cepat dimainkan. Mana-mana ion yang terbang ke arah pemerhati akan bergeser biru dan mana-mana ion yang terbang jauh dari pemerhati akan dialihkan warna merah.
Tahap di mana ion mengalami pergeseran Doppler bergantung pada pergerakan relatifnya, berkenaan dengan pemerhati. Tetapi ini juga menjadikan jam mereka berjalan perlahan, yang mengalihkan cahaya dari sudut pandangan pemerhati - kesan yang seharusnya dapat anda ukur di makmal.
Oleh itu pasukan merangsang peralihan dalam ion menggunakan dua laser yang membentang ke arah yang bertentangan. Kemudian perubahan dalam frekuensi penyerapan ion bergantung pada kesan Doppler, yang dapat kita hitung dengan mudah, dan pergeseran merah kerana pelebaran masa.
Pasukan mengesahkan ramalan pelebaran masa mereka kepada beberapa bahagian per bilion, meningkat pada had sebelumnya. Penemuan ini diterbitkan pada 16 September di jurnal Huruf Kajian Fizikal.
