«Представьте себе наручные часы, которые не будут отставать ни на секунду, даже если они будут работать миллиарды лет». Это захватывающее видение, выраженное физиком Цзюнь Е, отражает новаторские достижения в измерении времени.
В совместных усилиях, охватывающих Финляндию, Францию, Германию, Италию, Великобританию и Японию, ученые добились значительных успехов в переопределении секунды, фундаментальной единицы времени. Эта международная цель может быть достигнута в течение этого десятилетия. Исследование включало одновременный анализ десяти оптических часов в течение 45 дней.
Оптические часы, которые до 100 раз точнее нынешнего эталона, цезиевых часов, находятся в центре этих усилий. Эксперимент, проведенный в рамках европейского проекта ROCIT, использовал комбинацию оптоволоконных кабелей и спутниковых соединений, что является ключевым отличием от предыдущих исследований. Этот подход предоставил важную информацию о том, что еще необходимо сделать для достижения оптическими часами надежности, необходимой для использования в международных шкалах времени.
Инфраструктура соединила различные лаборатории на тысячи километров в Европе. Всего было получено 38 одновременных соотношений частот, четыре из которых были беспрецедентными. Остальные были измерены с более высоким уровнем точности, чем ранее. Этот скачок в точности может революционизировать то, как мы измеряем время, с последствиями, охватывающими широкий спектр областей, от метеорологии до исследований фундаментальной физики Вселенной.
Внедрение этих устройств может принести пользу не только глобальной синхронизации систем, но и позволит проводить более точные проверки теории относительности и исследования таких явлений, как темная материя. Научное сообщество оптимистично настроено в отношении этих достижений.
Между тем, разрабатываются и другие перспективные технологии. Среди них — ядерные часы, которые измеряют вибрацию не всего атома, а атомного ядра. По данным Национального института стандартов и технологий США (NIST), прототип этого типа часов находится на продвинутой стадии. Это исследование приближает нас к этому уровню точности.