人類不斷追求完美，科學(xué)家開發(fā)出一種比以往任何時鐘都更精確的原子鐘。新時鐘由 JILA 的研究人員制造，JILA 是美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所 (NIST) 和科羅拉多大學(xué)博爾德分校的聯(lián)合機構(gòu)。
這款時鐘不僅能實現(xiàn)在廣闊太空中的精確導(dǎo)航，還能用于尋找新粒子，是超越單純計時的最新成果。憑借更高的精度，這些下一代計時器可以揭示隱藏的地下礦藏，并以前所未有的嚴(yán)謹(jǐn)性測試廣義相對論等基本理論。
對于原子鐘設(shè)計師來說，這不僅僅是為了建造一個更好的時鐘;它還關(guān)乎解開宇宙的秘密，為塑造子孫后代世界的技術(shù)鋪平道路。
全球科學(xué)界正在考慮基于這些下一代光學(xué)原子鐘重新定義國際時間單位“秒” ?，F(xiàn)有一代原子鐘用微波照射原子來測量秒。這種新一代原子鐘用頻率更高的可見光波照射原子，以更精確地計算秒數(shù)。
與目前的微波鐘相比，光學(xué)鐘有望為國際計時提供更高的精度——每 300 億年可能只會誤差一秒。
但在這些原子鐘能夠達(dá)到如此高的精度之前，它們需要具有非常高的精度;換句話說，它們必須能夠測量極其微小的秒數(shù)。同時實現(xiàn)高精度和高準(zhǔn)確度可能會產(chǎn)生巨大的影響。
陷入時間
新的 JILA 原子鐘使用一種被稱為“光學(xué)晶格”的光網(wǎng)來同時捕獲和測量數(shù)以萬計的單個原子。擁有如此龐大的原子群在精度方面具有巨大優(yōu)勢。測量的??原子越多，原子鐘就能獲得越多的數(shù)據(jù)，從而精確測量出秒數(shù)。
為了實現(xiàn)新的破紀(jì)錄性能，與之前的光學(xué)晶格鐘相比，JILA 研究人員使用了更淺、更柔和的激光“網(wǎng)”來捕獲原子。這大大減少了兩個主要誤差源——捕獲原子的激光的影響，以及原子擠得太緊時相互碰撞。
研究人員在一篇已被《物理評論快報》接受發(fā)表的論文中描述了他們的進展。這項研究目前可在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上找到。
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