Атомният часовник отбеляза невиждан рекорд

Учени представиха нова версия на атомни часовници на базата на стронций, които ще избързат или изостанат с една секунда чак след 15 млрд. години, се казва в статия, публикувана в сп. Nature Communications.

В съвременните атомни часовници лазерите задържат атомите и забавят тяхното движение, така че те се охлаждат до температура, близка до абсолютната нула.

Също така лазерното лъчение кара електроните на атомите да преминават между енергийните нива. В основата на работата на часовниците лежи регистрацията на тези преходи – тяхната точност зависи от това, доколко точно се измерва честотата на преходите.

Второто ключово качество на часовниците е стабилността. Тя се определя от това, доколко съвпадат периодите от време между самите преходи. Стабилността, по-конкретно, определя колко дълго трябва да работи часовникът, за да постигне необходимата точност.

В началото на миналата година физици под ръководството на Чун Йе от Националния институт на стандартите и технологиите на САЩ в Боулдър представиха нов модел на атомни часовници, които ще избързат или изостанат с една секунда след 5 млрд. години, което стана новият абсолютен рекорд по точност.

Както отбелязват изследователите, в момента на презентацията на часовниците разработката била само пробна и междинна версия, чиято работа можело и трябвало да се подобри.

© Brad Baxley and Ye Labs

Учените успели да утроят точността на часовниците и да подобрят тяхната стабилност с 50% благодарение на две модификации – подобрени лазерни капани и свръхчувствителен термометър, който помогнал на учените да отчетат влиянието на температурата на средата върху поведението на атомите.

Тези термометри и специалните щитове, защитаващи часовниците от космическите лъчи и всички форми на радиация, им позволяват да работят не само при температури, близки до абсолютната нула, но и при стайни условия, което опростява тяхната експлоатация и премахва някои смущения.

Толкова висока точност и чувствителност на стронциевите часовници позволява те да се използват за изключително необичайни изследвания, от рода на наблюдения как влияе гравитацията върху течението на времето на различни височини – според теорията на относителността на Айнщайн атомните часовници ще „тиктакат“ по-бързо в планините, отколкото в равнините.

Този ефект, според Йе, ще бъде забележим, ако се повдигнат създадените от екипа му часовници на височина само от два сантиметра. Както отбелязва физикът, това свойство може да се използва за съставяне на най-точната триизмерна карта на Земята и редица други необичайни изследвания.

Източник: РИА Новости