最精確原子鐘問(wèn)世:50億年誤差一秒

[日期:2015-01-03] 作者:物理組 次瀏覽 [字體: ]

[摘要]美國(guó)科羅拉多大學(xué)天體物理學(xué)研究所聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出鍶晶格原子鐘,能夠在50億年之內(nèi)不會(huì)走快一秒或者走慢一秒。

最精確原子鐘問(wèn)世:50億年誤差一秒

美國(guó)科羅拉多大學(xué)科學(xué)家研發(fā)出50億年不會(huì)走偏的鍶晶格原子鐘

騰訊科學(xué)訊 據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,我們都知道日常生活中使用的時(shí)鐘用過(guò)一段時(shí)間后會(huì)變慢,也可能因?yàn)槟硞€(gè)原因走快了,那么世界上到底有沒(méi)有足夠精確的時(shí)鐘可以保證永遠(yuǎn)不會(huì)走慢或走快呢?近日,吉尼斯世界紀(jì)錄小組宣布了世界上最為精確的時(shí)鐘問(wèn)世,能夠在50億年之內(nèi)不會(huì)走快一秒或者走慢一秒。到目前為止,地球的年齡為46億年左右,可以認(rèn)為如果這個(gè)時(shí)鐘從地球誕生時(shí)就存在了,那么直到今天該時(shí)鐘仍然能夠保持足夠的精確度。

時(shí)鐘之所以會(huì)出現(xiàn)“不準(zhǔn)”的情況,與地球上各地重力場(chǎng)的差異有關(guān),唯一的答案是將時(shí)鐘放在太空中,研究人員認(rèn)為這樣可以保證時(shí)鐘的準(zhǔn)確性,但是最關(guān)鍵的一點(diǎn)還是時(shí)鐘的制造技術(shù)。50億年不會(huì)走偏的時(shí)鐘其實(shí)是原子鐘,由美國(guó)科羅拉多大學(xué)天體物理學(xué)研究所聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研發(fā),被稱為鍶晶格原子鐘,此前這項(xiàng)紀(jì)錄的保持著為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所研制的量子邏輯時(shí)鐘,但鍶晶格原子鐘比后者更加精準(zhǔn),精確度能提高50%。

如此精確的原子鐘運(yùn)行方式是怎么樣的呢?天體物理學(xué)研究所的Jun Ye博士認(rèn)為鍶晶格原子鐘由兩個(gè)能級(jí)之間的原子振蕩控制,通過(guò)激光裝置精確控制能級(jí)之間的轉(zhuǎn)換,這就實(shí)現(xiàn)了最為精確時(shí)鐘的制造。其實(shí)科學(xué)家的目標(biāo)是制造永遠(yuǎn)不會(huì)走偏的時(shí)鐘,目標(biāo)已經(jīng)不是50億年,而是整個(gè)宇宙的年齡,也就是說(shuō)在這個(gè)宇宙可能存在的生命周期內(nèi),這個(gè)時(shí)鐘是不會(huì)走慢或者走快。

如此先進(jìn)的時(shí)鐘看似與日常生活無(wú)關(guān),但美國(guó)科學(xué)家認(rèn)為這可能是未來(lái)手表的雛形,我們可以利用這個(gè)技術(shù)制造更加精確的手表。有趣的是,時(shí)間的“流逝”取決于行星的重力場(chǎng),根據(jù)愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,如果我們把鐘放在地面和墻上,兩者必然會(huì)出現(xiàn)不一樣的結(jié)果,當(dāng)然我們無(wú)法通過(guò)日常使用的機(jī)械或者普通的電子時(shí)鐘感覺(jué)到這樣的差異??茖W(xué)家認(rèn)為要想讓時(shí)鐘走得更加精確,我們就應(yīng)該使用原子鐘技術(shù),并將其放入太空中。