Najbolj natančna ura na svetu bo izgubila eno sekundo vsakih 14 milijard let

click fraud protection
NIST

Ne glede na to, ali gre za merjenje časa tekačev na tekmi, kuhanje večerje ali poskušanje priti na letališče pravočasno, standard minute, sekunde in milisekunde, ki jih najdemo na večini digitalnih ur, so več kot dovolj, da ljudje ostanejo pri miru urnik. Vendar je mogoče, da so ure veliko bolj natančne - in ura, ki so jo izdelali raziskovalci z Nacionalnega inštituta za standarde in tehnologijo v Boulderju v Koloradu, to dokazuje. Njihovo najnovejša atomska ura, najbolj natančen, kar jih je bilo ustvarjeno, lahko pove čas z osupljivo 18-mestno natančnostjo.

"Že nekaj let poteka delo na razvoju nove vrste atomske ure, imenovane optična ura," je za Digital Trends povedal Andrew Ludlow, fizik NIST, ki je vodil projekt. »Te se razlikujejo od večine atomskih ur, ki se uporabljajo, glavna razlika pa je v tem, da delujejo v optični domeni. Notranje "tiktakanje" teh ur se dogaja na veliko, veliko višji frekvenci kot večina atomskih ur. Tradicionalni sistem ima lahko hitrost tiktakanja, ki je več kot milijarda krat na sekundo. Te nove optične ure medtem nihajo s hitrostjo kvadrilijon-krat na sekundo. To razdeli čas na natančnejše intervale, kar nam omogoča izboljšano merjenje za ločljivost [merjenja časa].«

Priporočeni videoposnetki

Optična mrežasta ura, ki so jo razvili Ludlow in njegovi kolegi, meri nihanje a atom iterbija. Njegovo atomsko nihalo zaniha s hitrostjo 500 trilijonov krat na sekundo.

Glede na to, da bi merili merjenje časa običajne ure tako, da bi jo preizkusili v primerjavi z uro, za katero vemo, da je točna, je Ludlow dejal, da se je testiranje povsem novega merila natančnosti izkazalo za težko. Da bi preverili doslednost, je ekipa zgradila dva ločena modela atomske ure in ju nato preizkusila oba na ločenih lokacijah, kjer bi gravitacija običajno povzročila rahle spremembe v njunih merjenje časa.

"Vsaka meritev, ki jo opravimo, je pravzaprav omejena z zmogljivostjo obstoječega merila," je dejal. "Resnično, edina stvar, ki jo lahko naredite, je, da zgradite dva različna sistema in poskusite prikazati relativne primerjave med njima, da pokažete, da sta skladna drug z drugim."

Rezultati so pokazali, da je ura tako stabilna pri merjenju časa, da v 14 milijardah let ne pridobi ali izgubi več kot ene sekunde. Kot je dejal Ludlow, je opazovanje razlike v primerjavi z obstoječimi atomskimi urami "izven obsega človeškega dojemanja." Vendar pa obstajajo aplikacije, v katerih se bo to izkazalo za koristno. V laboratoriju bi ga lahko uporabili za odkrivanje skrivnostna snov, znana kot temna snov. Bolj zemeljska aplikacija bo vključevala izboljšanje navigacijskih sistemov, ki jim bodo omogočili natančnejšo triangulacijo lokacije predmetov.

Dokument, ki opisuje projekt, je bil nedavno objavljeno v Nature.

Nadgradite svoj življenjski slogDigitalni trendi pomagajo bralcem slediti hitremu svetu tehnologije z vsemi najnovejšimi novicami, zabavnimi ocenami izdelkov, pronicljivimi uvodniki in enkratnimi vpogledi v vsebine.