Najbolj natančna atomska ura na svetu lahko deluje več milijard let

Natančnost atomske ure - kot se imenujejo naprave s časovnim žigosanjem z nesmiselno visoko natančnostjo - je izboljšana, ko znanstveniki odkrivajo nove načine in tehnologije, da bi bili skoraj popolni. Projekt, ki ga je objavila Science, je pokazal novo ultra natančno uro, ki jo je ustvarila ekipa z Nacionalnega inštituta za standarde in tehnologijo (NIST).

Medtem ko lahko drugi atomi povečajo stabilnost ure, lahko tudi zmanjšajo natančnost, saj so bolj nagnjeni k trkom.

Skupina znanstvenikov je izboljšala metodo, ki je bila prej uporabljena za to, da je bila njihova različica atomske ure leta 2015 še natančnejša, ki je bila doslej najbolj natančna na svetu. Sistem, imenovan optična omrežja, uporablja laserje, ki posamezno "karantensko" atome povečajo in povečajo natančnost meritev, preprečujejo, da bi se premikali in medsebojno vplivali.

Samo enako, vendar drugače

Nova atomska ura počne isto, vendar ta enodimenzionalni sistem optičnih omrežij poveča na tri dimenzije prostora. Samo z eno dimenzijo je število atomov, ki jih je mogoče uporabiti, omejeno. Medtem ko lahko drugi atomi povečajo stabilnost ure, lahko tudi zmanjšajo natančnost, saj so bolj nagnjeni k trkom.

Atomske ure uporabljajo svetlobo za delovanje. Na primer z laserskimi žarki je mogoče elektrone atoma potisniti v višje energijske položaje. Ko se ti atomi premaknejo nazaj v svoje najnižje položaje, sprostijo svetlobo in atomske ure lahko merijo čas s temi premiki energije.

Tisoč in ena služba

Takšna ura je eden najbolj občutljivih in radovednih instrumentov, ki jih je človeštvo kdajkoli zgradilo.

Za povečanje števila shranjenih atomov je bilo dovolj razviti tridimenzionalni sistem namesto enodimenzionalnega, kar je povečalo stabilnost atomske ure, ki poleg označevanja časa lahko pomaga pri opravljanju nekoliko bolj zapletenih nalog, kot je zaznavanje temne snovi. ali gravitacijski valovi. Prav tako lahko traja milijarde let brez časovnih sprememb.

"Takšna ura je eden najbolj občutljivih in najbolj radovednih instrumentov, ki jih je človeštvo kdajkoli zgradilo, " je dejal raziskovalec NIST Jun Ye. "Z njim želimo opisati povezavo med kvantno mehaniko in splošno relativnostjo, " je zaključil.