|  | 31 мая 2013 | Новости науки и техники

Физики создали самые точные часы на сегодняшний день

Новые высокоточные часы


Известен тот факт, что возраст Вселенной составляет около 13.8 миллиарда лет плюс-минус несколько сотен миллионов лет. Если измерить такой промежуток времени с помощью самых точных атомных часов, имеющихся в распоряжении людей на сегодняшний день, то погрешность измерений может составить от нескольких десятков секунд до часа времени. Новые часы, стабильность которых составляет 10^18, делает вышеупомянутые измерения времени похожими на детские забавы. Ведь такие часы могут определить возраст Вселенной с точностью менее одной секунды.

Измерение промежутков времени с такой точностью совершенно не требуется в нашей повседневной жизни. Но в некоторых областях, в области фундаментальной физики, в космической навигации, в метрологии и в области высокоточной измерительной техники высокоточные измерения временных интервалов являются основой основ. Современные методы высокоточного измерения времени основаны на измерениях частоты колебания атомов или частоты вращения электронов вокруг ядра атома. Но любое внешнее воздействие электрического или магнитного поля, изменение температуры и просто механическое воздействие приводят к изменению движения атома и возникновению ошибки измерений, небольшой, но постоянной ошибки.

Чтобы оградить "измерительный" атом от внешних воздействий, Эндрю Ладлоу (Andrew Ludlow) и его команда из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) использовали метод известный как "часы на основе оптической решетки". Заставляя свет луча лазера отражаться от зеркала, исследователи получили стоячую волну света, которая формирует решетку с минимумами и максимумами, которые являются чем-то вроде ловушки для атомов.

Принцип устройства часов


Атом, попавший в такую оптическую ловушку, получает защитную оболочку вроде яичной скорлупы, которая в совокупности с другими методами надежно предохраняет его от внешних нежелательных воздействий. С помощью луча другого лазера, сфокусированного на атоме, можно поддержать этот атом на определенном энергетическом уровне и с высокой точностью измерить частоту вращения электрона вокруг ядра атома. В результате получается хронометр, который потеряет половину секунды за 31 миллиард лет.

Высочайшая точность новых часов позволит с их помощью измерить значения гравитационного красного смещения, явления, позволяющего измерить расстояние в космических масштабах и высоту относительно объекта, обладающего достаточно сильным гравитационным полем. С существующими атомными часами погрешность измерения высоты таким способом составит несколько километров, новые же часы позволят измерять высоту с точностью до одного сантиметра.

Закончив работу по созданию новых часов, Ладлоу и его команда начали работу в направлении очередной технологии измерения времени. Но и то, чего уже удалось добиться ученым на сегодняшний день, может открыть совершенно новые горизонты для исследований в области физики, физики элементарных частиц и в области астрофизики, в областях, которые являются основным источником знаний человечества об устройстве материи, Вселенной и других фундаментальных вещей.




Ключевые слова:
Часы, Время, Измерение, Точность, Воздействие, Атом, Колебания, Электрон, Вращение, Частота, Свет, Лазер, Волна, Ловушка

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Созданы "двойные" атомные часы, имеющие самую высокую точность и стабильн ...
  • Созданы новые оптические атомные часы, ошибающиеся на одну секунду более че ...
  • Новый тип "ядерных" часов будет в 100 раз точнее, чем нынешние атомные ча ...
  • NPL-CsF2 - самые точные атомные часы на сегодняшний день.
  • Созданы самые точные атомные часы в мире, имеющие погрешность одну секунду ...




  • 31 мая 2013 09:00
    #1 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    Круто. Че тут скажешь. Какого бы развития не достигла наша цивилизация в других областях, наверно точнее уже и не будет никогда. Разве что только часы эти со временем будут все более компактными и более доступными обычному обывателю. Хотя, может в некоторых атомах электроны и еще с меньшей погрешностью кучкуются,.. лирика - главное метод измерения реализуем, остальное дело времени.
        
    31 мая 2013 15:59
    #2 Написал: ephiopez

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Вот привязались к этому "возрасту вселенной".. Может его вообще нет. В смысле возраста этого. Какую-то гипотезу выставляют истиной.
    Ну ладно, фик с ним. Был "бигбанг". А до него?
    "А до него не было ни времени, ни материи, бля-бля-бля, бля-бля-бля". Буээ..
        
    31 мая 2013 18:14
    #3 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: ephiopez
    "А до него не было ни времени, ни материи, бля-бля-бля, бля-бля-бля". Буээ..

    Вы уж определитесь. Либо Вам интересно, что было до "бигбанг" и ищите ответы, занимайтесь научной деятельностью. Может быть именно Вы станете тем, кто докажет всему миру, что никакого "бигбанг" небыло! (Ну или ждидете, когда специалисты дадут ответ) Либо - "бля-бля-бля, Буэ". И тогда вовсе незачем делиться этим со всем сообществом форума, как говорится -"ИМХО".


    --------------------
        
    31 мая 2013 19:38
    #4 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    Цитата: ephiopez
    Вот привязались к этому "возрасту вселенной"
    именно "привязались" и на этой привязке делают множество других расчетов и выводов и так везде, ведь такой прием работает.
        
    2 июня 2013 01:06
    #5 Написал: apocat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 50
    супер! что тут сказать
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.