@ 2015.04.22 , 23:24
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新的原子钟精确度提高3倍,稳定性增加50%

科学家们已经创造出一种新的原子钟,它能根据它靠近还是远离地球2厘米来检测自身时计的微小变化。

天体物理学联合实验研究所(JILA)的物理学家Jun Ye表示,时间能错综复杂地与重力联系在一起。虽然听上去很科幻,可这些方法都是真的。

这种超灵敏时钟之所以能通过海拔高度的微小差异来调整时间,正是基于爱因斯坦的这个预测:一个人距离一个吸引场(比如地球)越远,时间过得越快。

很久以前研究人员就通过比较轨道相隔几英里远的卫星上的时间以及被放在海平面和山顶上的时钟的时间验证过这一理论。

5年前,美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员曾创造出一个灵敏时钟,它能检测出彼此海拔仅相差一英尺的地方的不同时间。

不过这个新的时钟甚至更灵敏。

Ye说:“现在当我们在实验室检测这个时钟时,海拔高度变化2厘米都会被检测出来。”

这个时钟出现在了4月21日的《自然通讯》杂志上。它是调整版的光晶格时钟(依靠激光将锶原子封闭在10万分之2毫米的格子状空间内计算震荡数)。

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近距离看光晶格原子钟

Ye是新时钟的主要研究者,他解释说在锶原子的某个电子围绕着原子核运行的时候,该时钟会测量该电子的速度。

为了计算这种运动,研究人员用时钟激光(clock laser)一次性轰击上千个锶原子。激光能够被调整,使得其电场的波峰和波谷与锶原子的电子振动一致。

结果就是它比如今的微波铯时钟要准确几个数量级。

Ye说:“我们现在使用的时钟就像一个每秒钟移动90亿次的手表。而我们正在研究的时钟每秒钟移动一千兆次;基本可以说我们在追踪光的波纹。”

在最新版本的光晶格时钟里,研究人员在锁定原子的周围安装了一个超灵敏的温度计以便更好地检测周围环境中热量带来的影响,减小误差。他们还能减小激光对单个原子的影响,另外他们还使用了世界上最稳定的激光器来测量电子的运动。

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光晶格原子钟是如今世界上最精确最稳定的原子钟

这些调整使得新时钟比先前保持世界纪录的时钟精确三倍,稳定性增加了百分之五十。研究人员还在努力取得进一步进展。

这么精准的时钟似乎有些过犹不及,不过它能提高我们对地球状况的认知,帮助实施与统治着地球空间和时间等基准法则相关的实验,为研究暗物质提供新方法。

时钟越精准,以上可能性就会越大。

Ye表示:“如果我们能制造一个比当前时钟精确一千倍的时钟,那么我们就能听见宇宙的交响乐。比如,当遥远星系发生爆炸,那么你将感受到时空是如何变化的。”

本文译自 latimes,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 15+1

  1. 以撸
    @3 years ago
    2766037

    指针呢?我怎么没看见

  2. 黑夜里的网子
    @3 years ago
    2766038

    介于看得懂和看不懂之间。

    [20] XX [0] 回复 [0]
  3. 马赛克
    @3 years ago
    2766044

    DIAO!!!那~~说好的原子表呢?

  4. 格雷潘
    @3 years ago
    2766045

    Tic Toc Tic Toc Tic Toc….

  5. 2766046

    卡西欧的6波表不就是么

  6. 2766051

    这么说的话,我的丁丁要比我的大脑年轻不少呢!

    [68] XX [2] 回复 [0]
  7. 2766067

    不明觉厉系列

  8. 哎哎哎
    @3 years ago
    2766072

    然而没个卵用?

    [1] XX [13] 回复 [0]
  9. 2766137

    这个叶军在今年的中国物理学年会上还是第一个作报告的。

  10. 2766251

    啥时候能上市卖10块钱一只

  11. 2766448

    这解释了为什么丁丁为什么总是这么冲动,而大脑更加理性

  12. 诱人的丁丁
    @3 years ago
    2766647

    谢耳朵才能看得懂写文章

  13. 黑莓
    @2 years ago
    2767005

    时间本来就是人为定义的好吧。。

  14. ID不允许数字
    @2 years ago
    2767074

    可以用来测量珠峰海拔吗

  15. 2768115

    用钟来探测引力波?

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