Созданы новые оптические часы
Немецкие ученые разработали новые оптические часы, которые могут полностью поменять технологию измерения времени и заменить атомные часы, использующиеся как эталон.
Благодаря такой величине, как время, в мире описывается огромное количество процессов и явлений. Точность измерения времени это понятие, которое имеет абстрактное значение, потому что производится атомными часами, располагающимися в разных частях мира. Всего на планете существует 500 таких часов. Они способны измерить время с точностью до квадриллионной части секунды, что, в свою очередь, позволяет их использовать как эталон измерения времени. Но скорее всего, уже в ближайшем будущем атомные часы перестанут быть стандартом, так как сейчас усиленно идут разработки новых технологий точного измерения времени. Одной из таких технологий являются оптические часы.
Часы любой конструкции работают по принципу измерения временных интервалов, необходимых для осуществления определённого количества колебаний с заданной частотой. Такие колебания получают от очень стабильного источника. В механических часах в качестве источника используется маятник, а атомные часы, которые используются для построения глобальной хронометрической сети, используют колебания атомов цезия. Цезий излучает колебания на микроволновой частоте. Одна секунда, которая принята как единица измерения времени в системе СИ, равна 9 191 631 770 периодам колебаний, которые исходят от атомов цезия.
Оптические часы используют тот же принцип, что и атомные, но только при этом измеряются колебания атомов, имеющих частоту излучений намного больше, чем атом цезия. Поэтому спектр таких электромагнитных излучений лежит в оптическом диапазоне, который можно просто увидеть. Такая частота колебаний позволяет намного точнее измерить время. Единственным, что раньше это затрудняло, было то, что промежутки между измерениями были слишком большими.
Ученые из Немецкого национального института метрологии смогли решить эту проблему путем доработки этих часов квантовым генератором, который вырабатывает микроволновые излучения. Частота этих излучений синхронизирована с оптическими часами и используется в качестве источника колебаний в периодах между оптическими измерениями. По словам исследователей, точность оптических часов такова, что за 14 миллиардов лет их погрешность составила всего лишь 100 секунд.
Часы любой конструкции работают по принципу измерения временных интервалов, необходимых для осуществления определённого количества колебаний с заданной частотой. Такие колебания получают от очень стабильного источника. В механических часах в качестве источника используется маятник, а атомные часы, которые используются для построения глобальной хронометрической сети, используют колебания атомов цезия. Цезий излучает колебания на микроволновой частоте. Одна секунда, которая принята как единица измерения времени в системе СИ, равна 9 191 631 770 периодам колебаний, которые исходят от атомов цезия.
Оптические часы используют тот же принцип, что и атомные, но только при этом измеряются колебания атомов, имеющих частоту излучений намного больше, чем атом цезия. Поэтому спектр таких электромагнитных излучений лежит в оптическом диапазоне, который можно просто увидеть. Такая частота колебаний позволяет намного точнее измерить время. Единственным, что раньше это затрудняло, было то, что промежутки между измерениями были слишком большими.
Ученые из Немецкого национального института метрологии смогли решить эту проблему путем доработки этих часов квантовым генератором, который вырабатывает микроволновые излучения. Частота этих излучений синхронизирована с оптическими часами и используется в качестве источника колебаний в периодах между оптическими измерениями. По словам исследователей, точность оптических часов такова, что за 14 миллиардов лет их погрешность составила всего лишь 100 секунд.