Teoria relativitatii a lui Einstein arata ca un ceas isi incetineste frecventa batailor in doua situatii diferite: Teoria speciala a relativitatii, arata ca un ceas aflat in miscare uniforma, are o frecventa de bataie mai mica decat cel aflat in repaus. Pe de alta parte, Teoria generala a relativitatii, arata ca un ceas aflat in apropierea suprafetei unei planete merge mai incet ca unul aflat la o inaltime de suprafata planetei.
Primul caz este bine cunoscut si verificat in diverse experimente de fizica particulelor elementare. Al doilea caz a fost si el verificat, iar de curand (24 Sept.2010) s-au publicat (Science Vol.329, p.1630) rezultatele masurarii dilatarii timpului datorata variatiei intensitatii campului gravitational terestru intre doua puncte aflate pe verticala la o distanta de Dh = 33 cm.
Grupul de cercetatori C.W.Chou, D.B.Hume, T.Rosenband, D.J.Wineland de la National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, Colorado, USA, au folosit pe post de „ceas” frecventa f a radiatiei electromagnetice emise de ionul de 27Al+. Aceasta s-a masurat cu ajutorul unui laser, care a produs excitarea tranzitiei 1S0 ßà 3P0, care la rezonanta are frecventa egala cu cea de emisie a ionului de 27Al+. Un asemenea „ceas” realizat de grupul de cercetatori mai sus amintit, are o precizie de o secunda la 3,7 miliarde de ani.
S-au masurat prin urmare atat frecventa f0 de emisie a ionului de 27Al+ aflat la nivelul solului, cat si frecventa f a ionului aflat la o inaltime de 33 cm fata de sol (vezi Figura). Cele doua asemenea ceasuri au prezentat o variatie relativa a frecventei de oscilatie df / f0 = (4,1 ±1,6) ´10-17.
Daca frecventa radiatiei a scazut la ceasul de jos, inseamna ca perioada de oscilatie a acestuia T = 1/f a crescut, deci a avut loc o dilatare a timpului in campul gravitational mai intens, in perfecta concordanta cu preziceril
