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東京スカイツリーの展望台では、時間が早く進んでいる⁉

2012年に開業した、世界で一番高い電波塔である東京スカイツリー。
建物のてっぺんは高さ634メートルで、わたしたちも、地上450メートルの第2展望台までは行くことができます。この第2展望台のような高いところでは、ほんの少しだけ、地上よりも時間が早く進むんだそうです。一体、どういうことなんでしょう?

今から100年以上昔、有名な物理学者であるアインシュタイン博士が、「一般相対性理論」という理論を発表しました。この理論は、ものすごくざっくりとした説明をすると、重力が強いところでは時間の進みがゆっくりになったり、光の進む向きが曲がったりするよ、ということを示したもので、重力が強い大きな星がたくさんある、宇宙の研究でよく使われます。一般相対性理論に関連する天体現象には、“ブラックホール”などがあります。
そんな一般相対性理論は、わたしたちが暮らす地球の上でもあてはまります。
一般相対性理論によると、重力が強いところでは、時間の進み方が遅くなります。
地球上では、地球の中心に近いほど重力が強くなるので、スカイツリーの展望台と地上を比べると、低いところにある地上のほうが、ほんの少しだけ重力が強くなります。そのため、一般相対性理論によって、重力の強い地上のほうが時間がゆっくり進む、逆にいえば、スカイツリーの展望台のほうが時間が早く進む、といえるわけです。

とはいえ、その時間のずれはほんのわずかなので、1秒よりもずっと短い時間を正確に測ることができる、ものすごく精度の高い時計でないと測ることができません。
そこで、“光格子時計”という特殊な時計を2台使って、スカイツリーの展望台では地上よりも時間が早く進むのか調べる実験が行われました。この光格子時計は、レーザーの光で原子の粒を操作するという科学技術を使っていて、なんと100億年に1秒しかずれません。
わたしたちがふだん使っている時計は、1か月で20秒ほどずれるので、けた違いに正確な時計ですね。この光格子時計を、スカイツリーの展望台に持ち込めるほど小型化して、時間の進み方を比べたところ、スカイツリーの展望台のほうが時間が早く進んでいると確かめられたことが、今年4月に発表されました。 それでは、スカイツリーの展望台に上ると、そのずれの分だけ時間を損してしまうのでしょうか?
ただ、1日で生まれる展望台と地上との時間のずれはおよそ4ナノ秒、つまり、60万年以上かかってようやく1秒ずれるくらいです。東京スカイツリーに行ったときは、時間のずれなんて気にせず、展望台からの景色を楽しんでくださいね。



参考資料

つくばサイエンスニュース

プレスリリース(20.04.07)

 

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