无敌光学晶格钟,运行 300 亿年,误差不到 1 秒

无敌光学晶格钟,运行 300 亿年,误差不到 1 秒

时钟非常精确,如果运行 300 亿年,它会损失不到 1 秒,这是宇宙年龄的两倍多。,这一突破为光学晶格钟铺平了道路,相比之下,当前的原子钟每 1 亿年损失一秒,突出了光学晶格钟的准确性。

光学晶格钟是我们标准原子钟的下一步,它依靠电磁辐射与特定原子的激发态的相互作用来计时。例如,它们被用于全球导航卫星系统,如 GPS,并控制电视广播的波频率。

这一种将计时精度提高 1,000 倍的新型时钟可以让科学家们以前所未有的方式研究和探索宇宙,让他们能够探测引力波、寻找暗物质,并对自然的基本原理进行精确测试。

通过将振荡带到电磁频谱的可见端,使这些时钟更加准确,其频率比现有原子钟中使用的频率高十万倍。科学家开发的“光学晶格钟”用来捕获原子并在超低温下保持它们不动,以帮助正确测量时间。如果原子因重力或其他运动而下落,则会损失精度,并且相对论会导致计时失真。

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该技术的潜在用途数还有很多,当与现有技术结合时,它们可能将 GPS 导航精度提高一千倍此外,重力和时间之间的联系还可以帮助研究人员追踪地球上的火山和地震事件,并帮助无人驾驶航天器在火星上着陆。如果世界天文台的时钟同步到最微小的几分之一秒,天文学家也可以更好地了解黑洞。

无敌光学晶格钟,运行 300 亿年,误差不到 1 秒

暗物质必须以某种方式与普通物质相互作用,而不仅仅是引力物理学,科学家希望能够在暗物质通过时减慢或加速时钟的特征中看到我们在地球上所知道的普通物质中可能存在的暗物质成分的非常微弱的特征。

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页面更新:2024-03-31

标签:晶格   光学   激发态   原子钟   暗物质   相互作用   重力   引力   误差   原子   精度   时钟   精确   科学家   频率   损失

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