Une équipe de chercheurs japonais a démontré que le temps au niveau de l’observatoire de la Tokyo Skytree, culminant à 450 mètres d’altitude, passait plus vite de 4 nanosecondes par jour par rapport aux autres niveaux se trouvant plus près du sol. Il s’agit d’une première mondiale.

Cette découverte, basée sur une horloge très précise et qui se désynchronise d’une seconde toutes les 16 milliards d’années, est une preuve de la théorie de la relativité d’Albert Einstein qui prévoit  que les horloges dans un fort champ gravitationnel avanceront plus lentement que celles dans un champ avec une gravité plus faible.

Le résultat de cette recherche menée par Hidetoshi Katori, du Quantum Metrology Laboratory  l’Institut de recherche Riken et de l’Université de Tokyo, soutenue par le gouvernement japonais, a été mené à partir d’octobre 2018 et publié le 6 avril dans la revue scientifique en ligne Nature Photonics.

Pour obtenir ce résultat, l’équipe, qui a collaboré aussi avec le  Geospatial Information Authority of Japan, a réussi à miniaturiser des horloges à réseaux optiques pour les rendre plus transportables et les a positionné à 456 mètres et à 3,6 mètres au-dessus du niveau de la mer. En moyenne sur une semaine, les chercheurs ont pu constaté cet écart de 4 nanosecondes entre l’horloge de l’observatoire et celle positionnée plus bas sur la tour.

Par cette expérimentation, les chercheurs ont  démontrer qu’ils pouvaient  effectuer des mesures précises n’importe où en dehors de leur laboratoire, avec des appareils transportables. Les horloges miniaturisées devraient être utilisées pour étudier les mouvements infimes de la surface de la terre causés par des tremblements de terre ou des éruptions volcaniques.