Einsteins allmänna relativitetsteori hävdar att en massiv kropp som jorden kröker rymdtiden, vilket gör att tiden saktar ner när du närmar dig objektet - så en person på toppen av ett berg åldras lite snabbare än någon på havsnivån.

Amerikanska forskare har nu bekräftat teorin i den minsta skala någonsin, och visat att klockor tickar i olika takt när de separeras med bråkdelar av en millimeter.

Jun Ye, från National Institute of Standards and Technology (NIST) och University of Colorado Boulder, sa till AFP att deras nya klocka var "överlägset" den mest exakta som någonsin byggts - och kan bana väg för nya upptäckter inom kvantmekaniken, regelbok för den subatomära världen.

Ye och kollegor publicerade sina resultat i onsdags i den prestigefyllda tidskriften Nature , som beskriver de tekniska framstegen som gjorde det möjligt för dem att bygga en enhet 50 gånger mer exakt än dagens bästa atomklockor.

Det var inte förrän uppfinningen av atomklockor – som håller tiden genom att detektera övergången mellan två energitillstånd inuti en atom utsatt för en viss frekvens – som forskare kunde bevisa Albert Einsteins teori från 1915.

Tidiga experiment inkluderade Gravity Probe A från 1976, som involverade en rymdfarkost 6 000 miles (10 000 kilometer) över jordens yta och visade att en klocka ombord var snabbare än motsvarande på jorden med en sekund vart 73:e år.

Sedan dess har klockorna blivit mer och mer exakta, och därmed bättre kunna upptäcka effekterna av relativitetsteori.

År 2010 observerade NIST-forskare att tiden rörde sig i olika takt när deras klocka flyttades 33 centimeter (drygt en fot) högre.

Teori om allting

Yes nyckelgenombrott var att arbeta med vävar av ljus, kända som optiska gitter, för att fånga atomer i ordnade arrangemang. Detta för att förhindra att atomerna faller på grund av gravitation eller på annat sätt rör sig, vilket resulterar i en förlust av noggrannhet.

Inuti Yes nya klocka finns 100 000 strontiumatomer, skiktade ovanpå varandra som en bunt pannkakor, totalt cirka en millimeter höga.

Klockan är så exakt att när forskarna delade högen i två, kunde de upptäcka skillnader i tid i den övre och nedre halvan.

På denna nivå av noggrannhet fungerar klockor i huvudsak som sensorer.

"Rymd och tid hänger ihop", sa Ye. "Och med tidsmätning så exakt kan du faktiskt se hur rymden förändras i realtid – jorden är en livlig, levande kropp."

Sådana klockor utspridda över en vulkaniskt aktiv region kan berätta för geologer skillnaden mellan fast sten och lava, vilket hjälper till att förutsäga utbrott.

Eller, till exempel, studera hur den globala uppvärmningen får glaciärer att smälta och hav att stiga.

Det som dock upphetsar Ye mest är hur framtida klockor skulle kunna inleda en helt ny fysiksfär.

Den nuvarande klockan kan upptäcka tidsskillnader över 200 mikron – men om den sänktes till 20 mikron skulle den kunna börja undersöka kvantvärlden och hjälpa till att överbrygga skillnader i teorin.

Medan relativitetsteorien på ett vackert sätt förklarar hur stora objekt som planeter och galaxer beter sig, är den känd som oförenlig med kvantmekaniken, som handlar om de mycket små.

Enligt kvantteorin är varje partikel också en våg - och kan uppta flera platser samtidigt, något som kallas superposition. Men det är inte klart hur ett objekt på två ställen samtidigt skulle förvränga rum-tid, enligt Einsteins teori.

Skärningen mellan de två fälten skulle därför föra fysiken ett steg närmare en förenande "teori om allting" som förklarar alla fysiska fenomen i kosmos.