史上最精準(zhǔn)原子鐘 計(jì)時(shí)準(zhǔn)確度提升20倍
10月7日消息,研究人員聲稱,一種全新的原子鐘可能改變我們計(jì)算時(shí)間的方式。通常原子鐘會(huì)借助獨(dú)立原子測(cè)量1秒的長(zhǎng)度,最新的量子氣體壓縮原子測(cè)量時(shí)間的方法,能夠比以往更加準(zhǔn)確。從1967年開始,一秒就被定義為一個(gè)銫電子振蕩9192631770次所耗費(fèi)的時(shí)間。 標(biāo)準(zhǔn)原子鐘借助的是數(shù)千個(gè)振蕩的銫原子,并且主要通過(guò)各自獨(dú)立測(cè)量完成計(jì)時(shí)。而最新的原子鐘讓原子更加緊密。在新原子鐘中,鍶原子被擠壓成一個(gè)微小的三維立方體,密度是之前原子鐘的1千倍。最新原子鐘使用的是量子氣體,在這樣氣體中的原子數(shù)量更多,這意味著原子的振蕩將更加純粹而且穩(wěn)定時(shí)間更長(zhǎng)。這是實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確時(shí)間測(cè)定的關(guān)鍵。 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所的Jun Ye稱:“三維量子氣體鐘最大的可能是能夠按比例增加原子數(shù)量,這也會(huì)給測(cè)量帶來(lái)巨大的穩(wěn)定性。增加原子數(shù)量和相干時(shí)間的能力將使這新一代原子鐘完全不同于之前的版本! 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,新的量子氣體鐘在兩小時(shí)內(nèi)的準(zhǔn)確度達(dá)到了3.5/1019,這就使它成為第一個(gè)能夠達(dá)到這一數(shù)值的原子鐘,準(zhǔn)確度比之前的原子鐘高出了20倍。Ye稱:“這一數(shù)字代表著我們獲得了巨大的突破。” 雖然從科學(xué)角度來(lái)說(shuō)這一研究非常迷人,但你或許會(huì)猜想其中的重點(diǎn):為何我們努力想要更準(zhǔn)確的測(cè)量一秒?事實(shí)上許多科學(xué)研究的想法都取決于我們對(duì)于時(shí)間的準(zhǔn)確測(cè)量。佛羅倫薩大學(xué)高精度計(jì)量團(tuán)隊(duì)的Nicola Poli稱:“即使你沒(méi)有從我們?nèi)祟惖幕顒?dòng)中感知到時(shí)間,那你也應(yīng)當(dāng)清楚我們事實(shí)上生活在一個(gè)四維世界中,時(shí)間就是坐標(biāo)之一。” 時(shí)間膨脹是愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論中提出的一種影響。本質(zhì)上說(shuō)引力會(huì)影響人們對(duì)時(shí)間流逝的感知。在地球上我們之所以無(wú)法感覺(jué)到是因?yàn)檫@種影響很小,但是它仍然存在。Poli稱:“現(xiàn)在的原子鐘非常精準(zhǔn),你可以使用它們測(cè)量我們?cè)诘厍蛏辖?jīng)歷的微小引力影響。這就為我們研究地球本身帶來(lái)了新的可能性! |