Lidé mají různé koníčky, více či méně exotické. Kdy vezmete v úvahu, že někteří jedinci tráví volný čas tak bizarními zálibami jako je noční vysedávání u ojíněného dalekohledu, asi vás nepřekvapí, že existují i nadšenci, jejichž koníčkem je udržování a měření přesného času pomocí atomových hodin. Tihle lidé mají podkroví či garáže plné prapodivných přístrojů propojených spletí koaxiálních kabelů, a žijí ve světě, kde mikrosekunda trvá celou věčnost a světlo se plazí šnečí rychlostí. Jednoho z nich před časem napadlo, že se svým vybavením může na vlastní pěst zkusit ověřit Einsteinovu obecnou teorii relativity.
Tom Van Baak je členem komunity asi čtyř set nadšenců, jejichž koníčkem je přesná časomíra. Jak uvádí na svých stránkách, původně si dal za úkol sestrojit jednoduché elektronické hodiny, které by šly s přesností lepší než jedna sekunda za rok. Nyní, po deseti letech, je hrdým vlastníkem celé domácí časoměrné laboratoře, a původně zamýšlenou přesnost hodin se mu podařilo překonat milionkrát - nejlepší hodiny jeho sbírky, aktivní vodíkový maser, udržují čas s přesností lepší než mikrosekunda ročně. Tom píše: "Možná jste někde slyšeli tohle: Člověk, který má jedny hodiny, ví kolik je hodin. Člověk, který má dvoje hodiny, si nikdy není jistý. Ale já bych k tomu ještě dodal: Člověk, který má troje hodiny, si je jistý více než ten, který má jen dvoje. A takhle nějak začala má sbírka..."
Díky konci studené války a rychlému pokroku telekomunikačních technologií je dnes možné koupit vyřazené přístroje pro přesnou časomíru, které byly dříve dostupné pouze špičkovým armádním a vědeckým laboratořím, za cenu běžného notebooku. Například cesiové hodiny HP 5061B se na serveru eBay prodávají za 2000 dolarů, rubidiové telekomunikační standardy ještě podstatně levněji. To umožňuje nadšencům z řad amatérů proniknout do oblastí techniky dříve vyhrazených jen několika málo zasvěceným.
V září 2005 dostal Tom Van Baak nápad na zajímavý experimentální rodinný výlet. Naložil do dodávky své tři děti a tři přesné cesiové atomové hodiny, a společně se vypravili na horu Mt. Rainier, sopečný vrchol poblíž Seattlu, do výšky kolem 1600 metrů nad mořem, kde strávili příjemné dva dny. Cílem bylo kromě vycházek po okolí také názorně předvést dětem, že ve větší výšce nad zemí plyne čas rychleji. Čím to? Jedním z důsledků Einsteinovy obecné teorie relativity je tvrzení, že čas plyne tím pomaleji, čím silnější je gravitační pole, ve kterém se pozorovatel nachází. Protože na vysokém kopci se nacházíme dále od Země coby hlavního zdroje místní gravitace, je zde gravitační pole nepatrně slabší než v nížině. Čas zde proto plyne o něco málo rychleji (ještě rychleji pak plyne cestujícím v letadlech, nemluvě o kosmonautech).
Během pobytu na hoře musel Tom několikrát obtížně vysvětlovat správcům národního parku, proč tam dva dny parkuje nastartované auto plné podezřelého vybavení. Motor musel běžet kvůli napájení přístrojů; benzín došel nečekaně brzo, a tak musel Tom zajet dolů k pumpě a poté se vrátit. "Stálo mě to 50 dolarů za benzín a 1 nanosekundu."
 |
| V levé části grafu je relativní odchylka hodin před výletem, pravá část ukazuje nárůst odchylky všech tří hodin po výletě (měřeno vůči hodinám, které zůstaly doma) |
Po návratu domů Tom porovnal hodiny, které měl s sebou na výletě, s hodinami, které zůstaly doma. Zjistil, že všechny tři, které měl s sebou, jdou napřed zhruba o 23 nanosekund, co se dost přesně shoduje s předpovědí obecné teorie relativity, která byla 22 ns. Jak sám říká, "Bylo to těch nejlepších 23 nanosekund navíc, které jsem kdy strávil s dětmi."
Pro představu, 23 nanosekund je doba, za kterou světlo uletí sedm metrů. Nic moc, řeknete si nejspíš. Počítač, na kterém si prohlížíte tyhle stránky, za tu dobu ale zvládne až několik desítek operací.
Jak píše úspěšný experimentátor ve fotoalbu z onoho pozoruhodného výletu, mámu nechali doma, protože se musela učit na zkoušky. "Vrátili jsme se zpátky o 23 nanosekund starší ve srovnání s ní. Nebo se na to dá podívat z druhé strany (koneckonců, je to relativita): omládla oproti nám o 23 nanosekund. Poznámka pro manžely: tohle by mohl být užitečný tip na dárek pro vaši drahou polovičku."
