Встановлено новий рекорд точності атомних годин

Вчені представили нову версію атомних годин на базі стронцію, які починають поспішати або запізнюватися на одну секунду лише через 15 мільярдів років, йдеться в статті, опублікованій в журналі Nature Communications.

В сучасних атомних годинниках лазери утримують атоми на вазі і уповільнюють їх рух, так що вони охолоджуються до температури, близької до абсолютного нуля. Також випромінювання лазерів змушує електрони атомів переходити між енергетичними рівнями. В основі годин роботи лежить реєстрація цих переходів, їх точність залежить від того, наскільки точно вдається виміряти частоту переходів.

Друге ключове якість атомних годин — стабільність. Вона визначається тим, наскільки збігаються проміжки часу між самими переходами. Стабільність, зокрема, визначає, як довго потрібно працювати години, щоб досягти потрібної точності.

На початку минулого року група фізиків під керівництвом Чуна Йе (Jun Ye) з Національного інституту стандартів і технологій США в Боулдері представила світові нову модель атомних годин, які почнуть затримувати або поспішати на одну секунду лише через 5 мільярдів років після їх запуску, що стало новим абсолютним рекордом точності.

Як зазначали самі дослідники в момент презентації цих годин, дана розробка була лише пробною і проміжною версією, роботу якої можна було і потрібно було поліпшити.

Їм вдалося потроїти точність годин і поліпшити їх стабільність на 50% завдяки двом модифікаціям – поліпшеному набору лазерних пасток і особливому сверхчувствительному термометром, який допомагав вченим враховувати вплив температури середовища на поведінку атомів.

Ці термометри і спеціальні щити, які захищають «годинник» від космічних променів і всіх форм радіації, дозволяють їм працювати не тільки при температурах, близьких до абсолютного нуля, але і в кімнатних умовах, що спрощує їх експлуатацію та прибирає деякі види перешкод.

Настільки висока точність і чутливість цих стронциевых годин дозволяє використовувати їх для вкрай незвичайних досліджень, начебто спостережень за тим, як гравітація впливає на перебіг часу на різних висотах — з теорії відносності Эйштейна, атомні годинники будуть «цокати» швидше в горах, ніж на рівнинах.

Даний ефект, за словами Йе, буде вже помітний, якщо підняти його групою годинник на висоту всього в два сантиметри. Як зазначає фізик, це властивість атомних годин можна використовувати для складання найточнішої тривимірної карти Землі і ряду інших незвичайних досліджень.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *