Oavsett om det är att tajma löpare i ett lopp, laga middag eller försöka komma till flygplatsen i tid, standarden minuter, sekunder och millisekunder som finns på de flesta digitala klockor är mer än tillräckligt för att hålla folk på schema. Men det är möjligt för klockor att bli mycket mer exakta - och en klocka byggd av forskare från National Institute of Standards and Technology i Boulder, Colorado, bevisar det. Deras senaste atomuret, den mest exakta som någonsin skapats, kan säga tiden med häpnadsväckande 18 siffrors precision.
"Under några år nu har det pågått arbete med att utveckla en ny sort av atomur som kallas en optisk klocka," sa Andrew Ludlow, NIST-fysikern som ledde projektet, till Digital Trends. "Dessa skiljer sig från de flesta atomur som används, med den största skillnaden är att de fungerar i den optiska domänen. Det interna "tickandet" av dessa klockor sker med en mycket, mycket högre frekvens än de flesta atomklockor. Ett traditionellt system kan ha en tickande hastighet som är mer som en miljard gånger per sekund. Dessa nya optiska klockor svänger under tiden med en hastighet av en kvadriljon gånger per sekund. Detta delar upp tiden i finare intervall, vilket ger oss förbättrad mätning för upplösningen av [tidhållning]."
Rekommenderade videor
Den optiska gitterklockan som utvecklats av Ludlow och hans kollegor mäter svängningarna hos en ytterbiumatom. Dess atompendel svänger med en hastighet av 500 biljoner gånger per sekund.
Med tanke på att vi skulle mäta tidtagningen för en vanlig klocka genom att testa den mot en som vi vet är korrekt, sa Ludlow att det är svårt att testa ett helt nytt riktmärke för noggrannhet. För att kontrollera konsistensen byggde teamet två separata modeller av atomuret och testade dem sedan båda på separata platser, där gravitationen normalt skulle orsaka små förändringar i deras tidtagning.
"Alla mätningar som vi gör är i själva verket begränsade av prestandan för det befintliga riktmärket," sa han. "Egentligen, det enda du kan göra är att bygga två distinkta system och försöka visa relativa jämförelser mellan dem för att visa att de överensstämmer med varandra."
Resultaten visade att klockan är så stabil i sin tidtagning att den inte kommer att vinna eller förlora mer än en enda sekund på 14 miljarder år. Som Ludlow sa, att märka skillnaden jämfört med befintliga atomur är "bortom omfattningen av mänsklig perception." Det finns dock applikationer där detta kommer att visa sig användbart. I labbet kunde den användas för att upptäcka mystisk substans som kallas mörk materia. En mer jordbunden applikation kommer att innebära att navigeringssystem förbättras så att de kan triangulera objekts plats mer exakt.
Ett papper som beskrev projektet var nyligen publicerad i Nature.
Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.
