Настоящая революция в хронометрировании происходит. Атомные часы уступают место оптическим атомным часам. И это может даже помочь в проведении будущих космических миссий.
Атомные часы почти не замедляются
- Атомные часы используют атомы цезия, охлажденные до температуры, близкой к абсолютному нулю, для измерения резонансной частоты этих атомов.
- Самые продвинутые из них не задерживают время более чем на одну секунду за 300 миллионов лет.
- Однако ученые поняли, что можно добиться еще лучших результатов, используя оптическую сеть.
- Таким образом можно измерить десятки тысяч атомов.
- Решетка в данном случае содержит 40 000 атомов стронция, всего на долю градуса выше абсолютного нуля.
- С новым поколением часов можно измерять время с погрешностью всего 8,1 частей на десятую миллиардную миллиардную.
Измерение энергетических уровней атомного ядра, а не электронов, является более точным (Изображение: Сергей Нивенс)
читать далее
Возможности новой технологии
Невероятная точность атомных часов присутствует во многих аспектах нашей жизни. Они используются, например, в GPS. Теперь оптические версии могут повысить точность как минимум в тысячу раз.
Кроме того, оптические атомные часы можно использовать для изучения теории относительности. Ученые поясняют, что повышение точности позволит проверить, верны ли представленные до сих пор предположения.
Оптические атомные часы от Национального института стандартов и технологий (Изображение: NIST)
В статье, описывающей это открытие, отмечается, что «часы настолько точны, что могут обнаруживать крошечные эффекты, предсказанные такими теориями, как общая теория относительности, даже в микроскопическом масштабе. Это расширяет границы возможностей хронометража».
Эта технология все еще может открыть двери для достижений в области квантовых вычислений. И это даже поможет человечеству более эффективно исследовать Солнечную систему.
Исследователи говорят, что если мы хотим посадить космический корабль на Марс с большей точностью, нам понадобятся практически безошибочные измерения. И новые оптические атомные часы представляют собой огромный шаг на пути к тому, чтобы это стало возможным.