全球計時領域躍進:科學家們透過超精密光學鐘錶接近重新定義秒

编辑者: Vera Mo

「想像一下,一只即使運行數十億年也不會損失一秒的手錶。」 物理學家Jun Ye表達的這个迷人愿景,概括了時間測量領域的突破性進展。

在芬蘭、法國、德國、義大利、英國和日本的共同努力下,科學家們在重新定義秒(時間的基本單位)方面取得了重大進展。 這一國際目標可能在本十年內實現。 這項研究涉及對十個光學鐘錶進行了為期45天的同步分析。

光學鐘錶是這項工作的核心,其精確度比目前的標準銫鐘錶高出100倍。 這項實驗是在歐洲ROCIT專案的框架下進行的,它使用了光纖電纜和衛星連接的組合,這是與之前研究的關鍵區別。 這種方法提供了關於光學鐘錶要達到國際時間尺度所需的可靠性,還需要做什麼的重要資訊。

該基礎設施連接了歐洲各地數千公里外的不同實驗室。 總共獲得了38個同步頻率比,其中四個是前所未有的。 其他的測量精度也高於以往。 這種精度的躍進可能會徹底改變我們測量時間的方式,其影響範圍從氣象學到對宇宙基本物理學的研究。

這些設備的採用不僅可以促進全球系統的同步,還可以實現對相對論更精確的測試,以及對暗物質等現象的調查。 科學界對這些進展持樂觀態度。

與此同時,其他有前景的技術也在開發中。 其中包括核鐘,它測量原子核的振動,而不是整個原子的振動。 根據美國國家標準與技術研究院(NIST)的說法,這種型別的時鐘原型機已進入高級階段。 這項研究使我們更接近這種精度水平。

來源

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