Найточніший у світі годинник втрачатиме лише одну секунду кожні 14 мільярдів років

Незалежно від того, чи це хронометраж бігунів на перегонах, чи приготування вечері, чи спроба вчасно дістатися до аеропорту, стандартних хвилин, секунд і мілісекунд, які є на більшості цифрових годинників, більш ніж достатньо, щоб тримати людей за розкладом. Але годинники можуть бути набагато точнішими – і годинник, створений дослідниками з Національного інституту стандартів і технологій в Боулдері, штат Колорадо, це доводить. Їхній новітній атомний годинник, найточніший з коли-небудь створених, може показувати час з вражаючою 18-значною точністю.

“Вже кілька років ведеться робота над розробкою нового покоління атомних годинників, які називаються оптичними годинниками”, – розповів Digital Trends Ендрю Ладлоу, фізик з NIST, який очолював проект. “Вони відрізняються від більшості атомних годинників, які використовуються, з основною відмінністю в тому, що вони працюють в оптичному діапазоні. Внутрішнє “цокання” цього годинника відбувається на набагато, набагато вищій частоті, ніж у більшості атомних годинників. Традиційна система може мати швидкість цокання, яка більше схожа на мільярд разів на секунду. Тим часом ці нові оптичні годинники коливаються зі швидкістю квадрильйона разів на секунду. Це розділяє час на більш дрібні інтервали, що дає нам покращену точність вимірювань [хронометражу]”.

Годинник з оптичною решіткою, розроблений Ладлоу і його колегами, вимірює коливання атома ітербію. Його атомний маятник коливається зі швидкістю 500 трильйонів разів на секунду.

Враховуючи те, що ми вимірюємо час звичайного годинника, порівнюючи його з годинником, який, як ми знаємо, є точним, Ладлоу сказав, що тестування абсолютно нового еталону точності виявляється складним. Щоб перевірити узгодженість, команда побудувала дві окремі моделі атомного годинника, а потім протестувала їх обидві в різних місцях, де гравітація зазвичай спричиняє незначні зміни в їхньому хронометражі.

“Будь-яке вимірювання, яке ми робимо, фактично обмежене характеристиками існуючого еталона”, – сказав він. “Єдине, що можна зробити, це побудувати дві різні системи і спробувати провести відносні порівняння між ними, щоб показати, що вони узгоджуються одна з одною”.

Результати показали, що годинник настільки стабільний у своєму відліку часу, що він не виграє і не програє більше однієї секунди за 14 мільярдів років. Як сказав Ладлоу, помітити різницю в порівнянні з існуючими атомними годинниками “виходить за рамки людського сприйняття”. Однак є сфери застосування, в яких це виявиться корисним. У лабораторії він може бути використаний для виявлення загадкової речовини, відомої як темна матерія. Більш приземлене застосування буде пов’язане з удосконаленням навігаційних систем, що дозволить їм більш точно тріангулювати місцезнаходження об’єктів.

Стаття з описом проекту була нещодавно опублікована в журналі Nature.

Рекомендації редакції

• Чому ШІ ніколи не буде правити світом
• Інструмент MIRI Джеймса Вебба зіткнеться з найскладнішим випробуванням
• Переживіть надзвичайну посадку марсохода NASA на Марс, рік потому
• NASA тільки що скинуло захоплююче оновлення про космічний телескоп Вебба
• NASA вмістило один з найнапруженіших років своєї діяльності в 11-хвилинне відео

Source: digitaltrends.com