Най-точният часовник в света
Прецизното времеизмерване мина от просто атомните към революционните оптични атомни часовници. През последните няколко години тези уреди стигат все по-далеч в прецизното премерване на времето – и равнището им към този момент е надалеч над опциите на елементарните атомни часовници.
Атомните употребяват цезиеви атоми, охладени до температура, близка до безспорната 0. Чрез премерване на резонансната периодичност на тези атоми часовникът може да поддържа съответен темп, посредством който да мери миналото време, и най-съвършените атомни часовници не губят повече от 1 секунда на 300 милиона години. Учените обаче осъзнават, че е допустимо да се реализира нещо още по-точно – благодарение на „ мрежа от светлина “ (или механически оптична решетка), с която е допустимо да се уловят и измерят десетки хиляди атоми.
В този случай решетката задържа 40 000 стронциеви атома единствено на част от градуса над безспорната 0. Тиктакането на този часовник е преход сред характерни енергийни равнища за електроните във всеки атом. По този метод откривателите съумяват да измерят времето с неправилност от 8.1 x 10(-19).
Отговорът е и „ да “, и „ не “. Удивителната акуратност на атомните часовници е помогнала в доста разнообразни аспекти на нашия живот. Един от тях, който се употребява постоянно, е GPS. Но в случай че на тяхно място застанат оптични часовници, точността ще се увеличи най-малко 1000 пъти. Но това настрани – тази технология в действителност ще открие и нови способи за инспекция на фундаменталната физика.
„ Ще има доста забавни открития, които ни чакат, в случай че стигнем до времената, които са чувствителни към доста дребна кривина на пространство-времето “, съобщи старшият създател професор Джун Йе, когато беше оповестено, че е спечелил премията за пробив в региона на фундаменталната физика през 2022 година
Една от опциите е тези часовници да се употребяват за проучване на общата доктрина на относителността. Атомните часовници, изключително на GPS спътниците, към този момент тестват обстановката – само че повишението на точността ни разрешава да проверим дали нашите догатки са верни на по-строго равнище и може би да забележим неща, които не сме виждали преди.
„ Изследваме границите на науката за измерванията “, споделя Йе в изказване. „ Когато можете да мерите нещата с такова равнище на акуратност, стартирате да виждате феномени, за които до момента сме могли единствено да теоретизираме. “
„ Този часовник е толкоз акуратен, че може да открива дребни резултати, предсказани от теории като общата доктрина на относителността, даже в миниатюрен мащаб. Така разширяваме границите на вероятното при измерването на времето. “
Прецизността може и да не се усеща като революционна в Гугъл Maps на телефона ви, само че до момента в който човечеството продължава да изследва Слънчевата система, тя ще има огромно значение, тъй като може да отвори вратата за пробив в квантовите калкулации.
„ Ако желаеме да приземим галактически транспортен съд на Марс с акуратност до най-малката точка, ще ни трябват часовници, които са доста пъти по-точни от тези, с които разполагаме през днешния ден в GPS “, прибавя Йе. „ Този нов часовник е значима стъпка към реализирането на тази цел. “
