Физики не знают, что такое время. Незнание предмета – в данном случае незнание, что такое время, – вовсе не означает, что ученые не могут фиксировать его параметры с максимально возможным разрешением, которое все больше возрастает благодаря использованию современных атомных часов.
Когда-то был принят международный стандарт цезиевых часов, определяющих точность секунды с миллиардной долей погрешности.
Потом были изобретены атомные ловушки и «фонтанные» часы, в которых частота колебаний определяется с помощью «атомного фонтанчика».
В августе 2013 года было сообщено о новом рекорде точности, достигнутом с помощью атомов иттербия, помещенных в потенциальные «ямы»-колодцы ячеек оптической решетки. Атомные «часовщики» определяют точность хода как максимально возможное приближение к истинной частоте колебаний электрона наружной оболочки атомов между двумя возможными энергетическими уровнями.
Но похоже, что атомные ловушки и световые ячейки скоро станут наследием прошлого.
Национальный институт стандартов и технологий (НИСТ) и Университет штата Колорадо в г. Боулдер предложили принципиально новый подход к фиксации атомов.
Инженерное решение было связано с использованием не ячеек решетки, а сотни плоских световых «блинов»-дисков, в которые вкраплены атомы изотопа стронция-87.
Новый стандарт позволил регистрировать 430 трлн электронных переходов в секунду! Тем самым рекорд 2013 года был улучшен сразу на 50%. Для повышения точности атомные часы помещают не только в условия практически полного вакуума, но и охлаждают чуть ли не до абсолютного нуля (минус 273 градуса по Цельсию). Это не дает возможности выйти за пределы специализированных лабораторий.
Вот почему новая публикация НИСТ в журнале Nature Communications, касающаяся создания часов с секундной ошибкой в 15 млрд лет, привлекла всеобщее внимание.
В новых часах также используется колонка сечением 30 мкм, собранная из 400 оптических «блинов». Для коррекции ошибки в вакуумную камеру устройства введены два откалиброванных термометра из платины, повышающих устойчивость системы к тепловому излучению извне. Введение корректирующих термометров и почти полное подавление тепловых возмущений атомов и их электронов позволило новым часам работать при комнатной температуре, что, как уже говорилось, резко повысило точность и надежность их хода.
Авторы отмечают, что с помощью «комнатных часов» им удалось зарегистрировать гравитационное возмущение – изменение поля тяжести – при подъеме устройства всего лишь на 2 см! Но это их не удовлетворяет, потому что для повседневной релятивистской геодезии требуется высота не более 1 см!
Исследователи обещают новые прорывы не только в квантовой физике, но и в определении отклонений фундаментальных постоянных. А это – астрофизика и космология, а также более глубокая проверка многих положений теорий относительности и определения расстояний до космических объектов.
Источник: http://www.ng.ru/science/2015-11-25/10_news.html
Потом были изобретены атомные ловушки и «фонтанные» часы, в которых частота колебаний определяется с помощью «атомного фонтанчика».
В августе 2013 года было сообщено о новом рекорде точности, достигнутом с помощью атомов иттербия, помещенных в потенциальные «ямы»-колодцы ячеек оптической решетки. Атомные «часовщики» определяют точность хода как максимально возможное приближение к истинной частоте колебаний электрона наружной оболочки атомов между двумя возможными энергетическими уровнями.
Но похоже, что атомные ловушки и световые ячейки скоро станут наследием прошлого.
Национальный институт стандартов и технологий (НИСТ) и Университет штата Колорадо в г. Боулдер предложили принципиально новый подход к фиксации атомов.
Инженерное решение было связано с использованием не ячеек решетки, а сотни плоских световых «блинов»-дисков, в которые вкраплены атомы изотопа стронция-87.
Новый стандарт позволил регистрировать 430 трлн электронных переходов в секунду! Тем самым рекорд 2013 года был улучшен сразу на 50%. Для повышения точности атомные часы помещают не только в условия практически полного вакуума, но и охлаждают чуть ли не до абсолютного нуля (минус 273 градуса по Цельсию). Это не дает возможности выйти за пределы специализированных лабораторий.
Вот почему новая публикация НИСТ в журнале Nature Communications, касающаяся создания часов с секундной ошибкой в 15 млрд лет, привлекла всеобщее внимание.
В новых часах также используется колонка сечением 30 мкм, собранная из 400 оптических «блинов». Для коррекции ошибки в вакуумную камеру устройства введены два откалиброванных термометра из платины, повышающих устойчивость системы к тепловому излучению извне. Введение корректирующих термометров и почти полное подавление тепловых возмущений атомов и их электронов позволило новым часам работать при комнатной температуре, что, как уже говорилось, резко повысило точность и надежность их хода.
Авторы отмечают, что с помощью «комнатных часов» им удалось зарегистрировать гравитационное возмущение – изменение поля тяжести – при подъеме устройства всего лишь на 2 см! Но это их не удовлетворяет, потому что для повседневной релятивистской геодезии требуется высота не более 1 см!
Исследователи обещают новые прорывы не только в квантовой физике, но и в определении отклонений фундаментальных постоянных. А это – астрофизика и космология, а также более глубокая проверка многих положений теорий относительности и определения расстояний до космических объектов.
Источник: http://www.ng.ru/science/2015-11-25/10_news.html
Комментариев нет:
Отправить комментарий