叶军的原子钟一百五十亿年不差一秒，他拿下了被称为诺奖风向标的沃尔夫物理学奖

もし宇宙が誕生した瞬間から動き続け、今日まで時を刻んできた時計があったら、どれくらいズレているでしょうか。

答えは、1秒未満です。

そんな時計が、本当に存在します。

それを作ったのは、上海生まれの物理学者、葉軍（イエ・ジュン）さんです。

10月1日、彼は2026年のウルフ物理学賞を受賞しました。

まずはこの時計の話から始めましょう。

一般的な時計は電池や水晶振動子で動いており、1ヶ月で十数秒ずれることもあります。

従来の高性能な原子時計は原子を利用しています。原子は決して疲れないメトロノームのように、非常に安定した速度で「振動」します。

その振動回数を数えることで、経過時間がわかります。

葉軍さんが作っているのは、光学原子時計という新しい種類の原子時計です。

レーザーを使って約10万個のストロンチウム原子を絶対零度近くまで冷却します。

絶対零度とは理論上最も低い温度で、摂氏マイナス273度ほどです。

原子がこの程度まで冷えると、ほとんど動かなくなり、「チクタク」という音も特別にクリアで正確になります。

葉軍さんのチームは記録を次々と更新しています。

米国立標準技術研究所（NIST）によると、彼らの時計は150億年経っても1秒も進まず、1秒も遅れません。

150億年というのは、ほぼ宇宙の年齢に相当します。

それほど正確な時計に、どんな用途があるのでしょうか。

最も直接的なのは衛星測位システムです。

スマートフォンの地図アプリで現在地がわかるのは、衛星に原子時計が搭載されているからです。

時刻が10億分の1秒ずれると、位置情報も30センチほどずれてしまいます。

しかし葉軍さんの時計は、さらに驚くべきことができるほど正確です。それは「重力を見る」ことです。

100年以上前、アインシュタインが相対性理論を提唱しました。

その中の一つの考え方は、「重力が強いほど、時間の流れは遅くなる」というものです。

地面に近いほど重力が強いため時間はゆっくり流れ、地面から遠いほど時間は速く流れます。

立っているとき、頭は足よりも地面から遠いため、頭の方が足よりもわずかに早く老化します。

この差はどの程度小さいのでしょうか。

一生を通じて、頭と足の時間の差を合計しても100万分の1秒未満です。

2022年、葉軍さんのチームはある実験を行いました。

原子を一層ずつ積み重ね、上層と下層の差をわずか1ミリメートルにしました。

すると、時計は実際にそれを測定できました。上の原子の方が、わずかに速く「チクタク」と刻んでいたのです。

1ミリメートルの高さ差で、時間の違いを測定できたのです。

これは人類史上初めて、これほど微小な距離でアインシュタインの予言を確認した事例です。

葉軍さんによれば、この結果で最も興奮するのは、量子力学と重力をつなぐ可能性がある点です。

物理学者たちはこの二つの理論を結びつけようと、100年間考えてきました。

さて、賞の話に戻りましょう。

ウルフ賞は1978年から授与されており、多くの人から「ノーベル賞の風見鶏」と呼ばれています。

風見鶏とは、風がどちらに吹くかを事前に教えてくれる道具のことです。

なぜそう呼ばれるのでしょうか。

これまで、物理学部門のウルフ賞受賞者72人のうち、26人が後にノーベル賞を受賞しています。

およそ3人に1人の割合です。

今年、葉軍さんと共に受賞したのはドイツの物理学者イマヌエル・ブロッホ氏で、レーザーを使って原子を格子状に並べ、複雑な物質をシミュレーションしています。

葉軍さんは、この物理学賞を受賞した二人目の華裔科学者です。

一人目は、1978年の第1回受賞者、呉健雄（ウー・ジェンション）氏です。

呉健雄氏から葉軍さんまで、48年の歳月が流れました。

葉軍さんは1967年に上海で生まれ、1989年に上海交通大学を卒業後、米国に渡り、1997年にコロラド大学で博士号を取得しました。

長年にわたり、彼の多くの取り組みは一つの目標のためでした。時計をもう少し正確に、さらにもう少し正確にすることです。

今年のノーベル物理学賞は10月6日、つまり来週の火曜日に発表されます。

150億年でも1秒狂わない時計は、何に使うべきだとあなたは思いますか。