Of het nu gaat om het timen van hardlopers in een race, het koken van een etentje of proberen op tijd op het vliegveld te komen, de standaard De minuten, seconden en milliseconden van de meeste digitale klokken zijn ruim voldoende om mensen aan de gang te houden schema. Maar het is mogelijk dat klokken een stuk nauwkeuriger worden – en een klok gebouwd door onderzoekers van het National Institute of Standards and Technology in Boulder, Colorado, bewijst dit. Hun nieuwste atoomklok, de meest nauwkeurige ooit gemaakt, kan de tijd aangeven met een verbazingwekkende nauwkeurigheid van 18 cijfers.
“Er wordt al een paar jaar gewerkt aan de ontwikkeling van een nieuw soort atoomklok, een zogenaamde optische klok”, vertelde Andrew Ludlow, de NIST-fysicus die het project leidde, aan Digital Trends. “Deze zijn anders dan de meeste atoomklokken die worden gebruikt, met als belangrijkste verschil dat ze in het optische domein werken. Het interne ‘tikken’ van deze klokken gebeurt op een veel, veel hogere frequentie dan de meeste atoomklokken. Een traditioneel systeem heeft misschien een tiksnelheid van meer dan een miljard keer per seconde. Deze nieuwe optische klokken oscilleren ondertussen met een snelheid van een biljoen keer per seconde. Dit verdeelt de tijd in fijnere intervallen, waardoor we een betere meting krijgen voor de resolutie van [tijdwaarneming].”
Aanbevolen video's
De optische roosterklok ontwikkeld door Ludlow en zijn collega's meet de oscillaties van a ytterbium-atoom. De atoomslinger zwaait met een snelheid van 500 biljoen keer per seconde.
Gegeven het feit dat we de tijdregistratie van een gewone klok zouden meten door deze te vergelijken met een klok waarvan we weten dat deze nauwkeurig is, zei Ludlow dat het testen van een geheel nieuwe maatstaf voor nauwkeurigheid moeilijk blijkt te zijn. Om de consistentie te controleren, bouwde het team twee afzonderlijke modellen van de atoomklok en testte deze vervolgens beide op afzonderlijke locaties, waar de zwaartekracht normaal gesproken kleine veranderingen in hun omgeving zou veroorzaken tijdwaarneming.
“Elke meting die we doen, wordt in feite beperkt door de prestaties van de bestaande benchmark”, zei hij. “Eigenlijk is het enige wat je kunt doen twee verschillende systemen bouwen en proberen relatieve vergelijkingen daartussen te laten zien om aan te tonen dat ze consistent zijn met elkaar.”
De resultaten toonden aan dat de klok zo stabiel is in zijn tijdwaarneming dat hij in 14 miljard jaar niet meer dan een seconde zal winnen of verliezen. Zoals Ludlow zei: het opmerken van het verschil met bestaande atoomklokken valt “buiten het bereik van de menselijke waarneming.” Er zijn echter toepassingen waarbij dit nuttig zal blijken. In het laboratorium zou het kunnen worden gebruikt voor het detecteren van de mysterieuze substantie die bekend staat als donkere materie. Een meer aardgebonden toepassing zal het verbeteren van navigatiesystemen inhouden, zodat ze de locatie van objecten nauwkeuriger kunnen trianguleren.
Er was een document waarin het project werd beschreven onlangs gepubliceerd in Nature.
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
