Zegary atomowe robią krok w kierunku ponownego zdefiniowania sekundy

Nowy pomiar przybliża naukowców do zmiany sposobu, w jaki odmierzamy czas.

Po tym, jak naukowcy na nowo zdefiniowali jednostkę masy, kilogram, w 2019 r. postanowili dokonać przeglądu podstawowej jednostki czasu, sekundy. Teraz porównania trzech zegarów atomowych stanowią ważny krok w kierunku osiągnięcia tego celu.

Od lat sześćdziesiątych sekundę określają zegary atomowe zbudowane z atomów cezu, które pochłaniają i emitują światło z określoną częstotliwością, która określa długość sekundy. Ale „od tamtego czasu dokonano wielu ulepszeń w zegarach atomowych” – mówi fizyk David Hume z National Institute of Standards and Technology w Boulder w stanie Kolorado. Ulepszone czasomierze zwane optycznymi zegarami atomowymi mogą być używane do dokładniejszego określenia sekundy.

Najpierw jednak naukowcy muszą upewnić się, że w pełni rozumieją nowe zegary, na przykład porównując częstotliwości światła z różnych zegarów. Teraz naukowcy z Boulder Atomic Clock Optical Network, czyli BACON, dokonali takich porównań, mierząc stosunki częstotliwości trzech zegarów atomowych, jednego zbudowanego z atomów iterbu, jednego z atomów strontu i jednego z pojedynczym naładowanym elektrycznie atomem aluminium. Wyniki są jak dotąd najdokładniejszymi porównaniami zegarów, z niepewnością mniejszą niż biliardowa procenta, donoszą naukowcy 25 marca w Nature.

Ponieważ trzy zegary znajdowały się w różnych lokalizacjach – dwa w NIST (National Institute of Standards and Technology), a drugi 1,5 kilometra dalej w instytucie badawczym JILA (Joint Institute for Laboratory Astrophysics) – zespół porównał zegary, wysyłając informacje przez światłowód i łącze na wolnym powietrzu. Możliwość porównywania odległych optycznych zegarów atomowych jest krokiem w kierunku sieci zegarowych, które można by wykorzystać do wykonywania precyzyjnych pomiarów, takich jak charakteryzowanie ziemskiej grawitacji i testowanie fundamentalnej fizyki.

Źródło: Emily Conover

Zdjęcie: NIST
Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x