“Hãy tưởng tượng một chiếc đồng hồ đeo tay sẽ không bị mất một giây, ngay cả khi nó chạy trong hàng tỷ năm.” Tầm nhìn hấp dẫn này, được nhà vật lý Jun Ye thể hiện, bao gồm những tiến bộ đột phá trong việc đo thời gian.
Trong một nỗ lực hợp tác trải rộng khắp Phần Lan, Pháp, Đức, Ý, Vương quốc Anh và Nhật Bản, các nhà khoa học đã đạt được những bước tiến đáng kể trong việc xác định lại giây, đơn vị cơ bản của thời gian. Mục tiêu quốc tế này có thể được hiện thực hóa trong thập kỷ này. Nghiên cứu liên quan đến việc phân tích đồng thời mười đồng hồ quang học trong hơn 45 ngày.
Đồng hồ quang học, có độ chính xác cao hơn tới 100 lần so với tiêu chuẩn hiện tại, đồng hồ cesium, là trọng tâm của nỗ lực này. Thí nghiệm, được tiến hành theo dự án ROCIT của châu Âu, sử dụng sự kết hợp của cáp quang và kết nối vệ tinh, một điểm khác biệt quan trọng so với các nghiên cứu trước đây. Cách tiếp cận này cung cấp thông tin cần thiết về những gì vẫn cần phải làm để đồng hồ quang học đạt được độ tin cậy cần thiết để sử dụng trong các thang thời gian quốc tế.
Cơ sở hạ tầng kết nối các phòng thí nghiệm khác nhau trên khắp châu Âu, trải dài hàng nghìn km. Tổng cộng có 38 tỷ lệ tần số đồng thời đã thu được, trong đó bốn tỷ lệ chưa từng có. Những tỷ lệ khác được đo với độ chính xác cao hơn so với trước đây. Bước nhảy vọt về độ chính xác này có thể cách mạng hóa cách chúng ta đo thời gian, với những hệ quả từ khí tượng học đến các nghiên cứu về vật lý cơ bản của vũ trụ.
Việc áp dụng các thiết bị này không chỉ có thể mang lại lợi ích cho việc đồng bộ hóa các hệ thống toàn cầu mà còn cho phép các thử nghiệm chính xác hơn về thuyết tương đối và các cuộc điều tra về các hiện tượng như vật chất tối. Cộng đồng khoa học lạc quan về những tiến bộ này.
Trong khi đó, các công nghệ đầy hứa hẹn khác cũng đang được phát triển. Trong số đó có đồng hồ hạt nhân, đo độ rung không phải của toàn bộ nguyên tử mà là của hạt nhân nguyên tử. Theo Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST), một nguyên mẫu của loại đồng hồ này đang ở giai đoạn tiên tiến. Nghiên cứu này đưa chúng ta đến gần hơn với mức độ chính xác này.