打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
最精确三维量子气体锶钟横空出世,20个宇宙年龄仅误差一秒!
曾几何时,一块机械表大约30秒间来整,然后戴一块数字电子表,每天和每个月都需要几秒钟整,然买了一块石英表,虽然感觉不太错,但似乎要年半的时间来调整直到最近买了一个智能手表,才知道自己原来也是这么个老习惯。我是个喜欢玩电子游戏的人,经常会因为忘记关机而感到后悔,觉得时间好像被遗忘了。现在用手机和电脑看时间,从来没有,但有时还是觉得舒服,总觉时间不对。 其实这种感觉是非常正确的,电脑和手机在有网络的时候都会自动校准,误差是非常正常的,尤其是电脑,总是会发现时间不准确,但是现在这个问题似乎存在,或许自动校准更以人为本。
我们生活中的时间大错特错并不重要,但在科学研究,很多时候需要非常精确,比如GPS卫星系统,它每天积累1111的定位偏差,而不考虑相对论时间膨胀效应——变成地球轨道的太空垃圾。因此,科学家们一直在研精确的计时系统,如铯原子钟,利用电子发出的精确微波信号,将能量水平转换为使时钟计时2000万年以内
但是,这样的精不足以满足人民日益增长的科学求,美国国家标准和技术研究所的科学家们已经提出了NIST解决方案——至少目前是这样:将锶原子量(锶)气体压缩三维光学晶格。
最先进的原子钟一维光栅中排列大量的原子,用可见光来控制时钟,这就造成了更多的时间振荡,理论上使用的原子数量越多,时钟越精确。而现在利用光电效应制造出一种新的技术——光频率梳(OF),通过改变光源发出光的波长和相位,就可以使原子排列得更加有序。这种技术目前已经被广泛采用。但也存在一个问题,原子越多,它们之间的相互作用就,抵消了精度的提高,来自振动原子信号会变得更模糊,量子力学效应也会在知不觉中证明的力
每个锶原子在排列整齐的三维光学晶格中正好占一个晶格,减少了原子相互作用对时钟精度的影响,而增加原子密度提高了时钟精确度,使锶光晶格钟有可能同时质疑数百万个原子,在平均1小时达到5X10^-19的测量精度。(3)目前世界上最快的铷原子晶体被称为'世界第一大铯原子晶体',其寿命为100万年左右。如果将这种晶体制成激光光源,那么每秒可以发出500万亿次光子。研究人员,以前最精确的原子钟可以精确每秒,误差为150亿年即使你待另一个宇宙诞生待它失去一秒钟。最新的三维量子气体锶原子钟精度提高了20倍
那么,这个超精密时钟的意义是什么呢? 研究人员说, 它能帮助科学家发现更多关于宇宙的秘密, 例如,研究暗物质, 它们可以通过超精密时钟的时钟来探测;通过测量引力对时间的作用, 也能了解地球上生物如何适应太空环境。这听起来似乎有些不可思议,但是科学家却对此表示肯定。他们相信,如果这个系统能够很好地工作的话,人类将很快进入21世纪。 也许可以用一个更精确的时钟来制造一个桌面型引力波探测器,而不需要在桌子上摆上几公里长的探臂就能看到两个黑洞在几十亿光年之外合并所产生的时空波,甚至可以直接测量引力的微小变化,从而为广义相对论和量子力学相结合的量子引力理论创造有利条件。
本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
[首藏作品](5363)新型原子钟140亿年内误差不超1/10秒
地球最准的表,运行300亿年误差不到1秒,光学晶格钟到底是什么?
世界上最精准的时钟
研究人员称新光学晶格钟或将重新定义时间
宇宙年龄的2.5倍,330亿年误差不到1秒!量子逻辑时钟的最高性能
五十亿年也不会差一秒的时钟
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服