경주에서 주자들의 시간을 측정하거나, 저녁 식사를 요리하거나, 공항에 제시간에 도착하려고 노력하는 등의 표준은 대부분의 디지털 시계에서 볼 수 있는 분, 초, 밀리초는 사람들을 계속 움직이게 하는 데 충분합니다. 일정. 하지만 시계가 훨씬 더 정확해지는 것은 가능합니다. 콜로라도주 볼더에 있는 국립표준기술연구소(National Institute of Standards and Technology) 연구원들이 만든 시계가 이를 증명합니다. 그들의 최신 원자시계지금까지 만들어진 것 중 가장 정확한 는 놀라운 18자리 정밀도로 시간을 알 수 있습니다.
이 프로젝트를 주도한 NIST 물리학자 Andrew Ludlow는 "몇 년 동안 광학시계라고 불리는 새로운 종류의 원자시계를 개발하는 작업이 진행되어 왔습니다."라고 Digital Trends에 말했습니다. “이것들은 사용되는 대부분의 원자 시계와 다르며, 가장 큰 차이점은 광학 영역에서 작동한다는 것입니다. 이 시계의 내부 '틱'은 대부분의 원자 시계보다 훨씬 더 높은 주파수에서 발생합니다. 기존 시스템의 틱 속도는 초당 10억 번 정도일 수 있습니다. 한편, 이 새로운 광학시계는 초당 1000조회의 속도로 진동합니다. 이는 시간을 더 미세한 간격으로 나누어 [시간 기록] 해상도에 대한 향상된 측정을 제공합니다."
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Ludlow와 그의 동료들이 개발한 광학 격자 시계는 다음과 같은 진동을 측정합니다. 이테르븀 원자. 원자 진자는 초당 500조 번의 속도로 진동합니다.
우리가 정확하다고 알고 있는 시계와 비교하여 테스트하여 일반 시계의 시간 유지를 측정한다는 점을 감안할 때 Ludlow는 정확도에 대한 완전히 새로운 벤치마크를 테스트하는 것이 어렵다고 말했습니다. 일관성을 확인하기 위해 팀은 원자 시계의 두 가지 별도 모델을 만든 다음 테스트했습니다. 중력이 일반적으로 약간의 변화를 일으키는 별도의 위치에 있습니다. 시간 기록.
"우리가 수행하는 모든 측정은 실제로 기존 벤치마크의 성능에 의해 제한됩니다."라고 그는 말했습니다. "실제로 당신이 할 수 있는 유일한 일은 두 개의 서로 다른 시스템을 구축하고 그 시스템 간의 상대적 비교를 시도하여 서로 일관성이 있음을 보여주는 것입니다."
그 결과 시계의 시간 표시가 매우 안정적이어서 140억 년 동안 1초도 더 늘어나거나 잃지 않을 것으로 나타났습니다. 러들로의 말처럼 기존 원자시계와 차이를 느끼는 것은 “인간의 지각 범위를 넘어서는 일”이다. 그러나 이것이 유용할 것으로 입증된 응용 프로그램이 있습니다. 실험실에서는 다음을 탐지하는 데 사용될 수 있습니다. 암흑물질로 알려진 신비한 물질. 보다 지구적인 적용에는 물체의 위치를 보다 정확하게 삼각 측량할 수 있도록 내비게이션 시스템을 개선하는 것이 포함됩니다.
프로젝트를 설명하는 논문은 다음과 같습니다. 최근 네이처에 게재된.
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