Физикам удалось создать самые точные часы в мире

Нравится

15/02/2010 Просмотров: 438
Физикам удалось создать самые точные на сегодняшний день часы в мире. Часы эти атомные. Их погрешность составляет одну секунду примерно за три с половиной миллиарда лет. Эталонные часы, по которым сверялось земное время до сегодняшнего дня, имеют погрешность во времени одну секунду в сто миллионов лет.

Такого снижения погрешности в показании времени ученые смогли добиться, применив вместо цезия ион алюминия 27Al+. Ученых в основном интересовал переход 1S0 — 3Р0. Так вот, этот переход у алюминия происходит на частоте 1,121 ПГц, у цезия, который применялся в прежних эталонных часах, этот переход происходит на частоте 9,2 ГГц. Для ученых такая разница очень существенна. Чем выше скорость перехода, тем на большее количество частей делится секунда, а значит тем выше точность. Эти новые часы стали уже вторыми, в которых применяется квантовая логика. Первый вариант уникальных часов был продемонстрирован ещё в 2008 году. В том варианте тоже использовали ион алюминия. Но тогда ученые расположили его в электромагнитной ловушке от иона 9Ве+ на расстояние в четыре тысячных долей миллиметра. 9Ве+ это испускающий фотон. Направлялось лазерное излучение и под воздействием этого излучения, ион алюминия сразу переходил как бы перепрыгивая, с состояния «0», в состояние «1». Но если было несогласование в параметрах излучения, то его состояние не менялось. Ученые зарегистрировали такой факт, что если подача дополнительных лазерных импульсов будет прекращена, то бериллий прекратит испускать фотоны и ион алюминия останется в прежнем, нулевом состоянии. В новом случае, когда подача дополнительных лазерных импульсов не прекращалась, состояние алюминия менялось на «1». Этот эксперимент сводится к тому, что должна быть подстроена частота лазера, чтобы при его воздействии ион алюминия не оставался в состоянии нуля, а переходил в состояние «1». Измеряется частота при помощи метода «гребенки частот».

В новом варианте предлагаемых часов бериллий взяли и поменяли на магний, 25Mg+. По массе магний к алюминию подходит больше всего. Эксперименты продолжались пятьдесят шесть раз, от пятнадцати минут до трех часов. В их ходе выяснился такой факт: хотя часы и «тикают» вроде бы с одинаковой частотой, но новый вариант часов получился более точный, чем старый, который выполнен в 2008 году. Эти новые часы уже нашли свое применение. Их, например. Применяют там, где надо определить очень точную физическую константу.




Статья: Физикам удалось создать самые точные часы в мире
Автор: Публикатор

статьи в разделе

↑ [Вернуться]