Niezależnie od tego, czy chodzi o pomiar czasu podczas wyścigu, gotowanie obiadu, czy też próba dotarcia na lotnisko na czas, jest to standard minuty, sekundy i milisekundy znajdujące się na większości zegarów cyfrowych w zupełności wystarczą, aby utrzymać ludzi przy pracy harmonogram. Możliwe jest jednak, że zegary będą znacznie dokładniejsze – czego dowodem jest zegar zbudowany przez naukowców z Narodowego Instytutu Standardów i Technologii w Boulder w Kolorado. Ich najnowszy zegar atomowy, najdokładniejszy, jaki kiedykolwiek stworzono, potrafi wskazywać godzinę z zadziwiającą precyzją 18 cyfr.
„Od kilku lat trwają prace nad opracowaniem nowego typu zegara atomowego zwanego zegarem optycznym” – powiedział Digital Trends Andrew Ludlow, fizyk NIST, który kierował projektem. „Różnią się one od większości używanych zegarów atomowych, z tą główną różnicą, że działają w domenie optycznej. Wewnętrzne „tykanie” tych zegarów odbywa się ze znacznie, znacznie wyższą częstotliwością niż w przypadku większości zegarów atomowych. Tradycyjny system może mieć częstotliwość taktowania większą niż miliard razy na sekundę. Tymczasem te nowe zegary optyczne oscylują z częstotliwością biliardów razy na sekundę. Dzieli to czas na mniejsze interwały, co daje nam lepszy pomiar rozdzielczości [pomiaru czasu]”.
Polecane filmy
Optyczny zegar kratowy opracowany przez Ludlowa i jego współpracowników mierzy oscylacje a atom iterbu. Jego wahadło atomowe kołysze się z prędkością 500 bilionów razy na sekundę.
Biorąc pod uwagę, że czas zwykłego zegara mierzylibyśmy, porównując go z zegarem, o którym wiemy, że jest dokładny, Ludlow stwierdził, że przetestowanie zupełnie nowego punktu odniesienia w zakresie dokładności okazuje się trudne. Aby sprawdzić spójność, zespół zbudował dwa oddzielne modele zegara atomowego, a następnie je przetestował oba w oddzielnych lokalizacjach, gdzie grawitacja normalnie powoduje niewielkie zmiany w nich punktualność.
„Wszelkie dokonywane przez nas pomiary są w rzeczywistości ograniczone wynikami istniejącego benchmarku” – stwierdził. „Tak naprawdę jedyne, co możesz zrobić, to zbudować dwa różne systemy i spróbować pokazać względne porównania między nimi, aby pokazać, że są ze sobą spójne”.
Wyniki wykazały, że zegar jest tak stabilny w odmierzaniu czasu, że nie zyska ani nie straci więcej niż jedną sekundę w ciągu 14 miliardów lat. Jak powiedział Ludlow, dostrzeżenie różnicy w porównaniu z istniejącymi zegarami atomowymi „poza zasięgiem ludzkiej percepcji”. Istnieją jednak zastosowania, w których okaże się to przydatne. W laboratorium można by go wykorzystać do wykrywania tajemnicza substancja zwana ciemną materią. Zastosowanie bardziej naziemne będzie wymagało ulepszenia systemów nawigacji, aby umożliwić im dokładniejszą triangulację lokalizacji obiektów.
Artykuł opisujący projekt był niedawno opublikowany w Nature.
Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.
