Научниците од Универзитетот за наука и технологија во Кина создадоа оптички часовник со стабилност и грешка помала од пет квинтилиони. Часовникот ќе изгуби или ќе добие една секунда во следните седум милијарди години, така што веројатно ќе продолжи да го покажува точното време во текот на нашите животи.
Научниците се уверени дека можат да развијат попрецизни системи за глобално позиционирање (GPS) и квантна дистрибуција на клучеви користејќи оптички часовници.
Истражувачки тимови од Јапонија, САД и од Германија работат на развој на атомски часовници, но најточниот атомски часовник се наоѓа на Универзитетот во Колорадо. Кина сега стана втората земја во светот што демонстрира прецизно мерење на времето, но нејзиниот часовник мора да биде попрецизен од американскиот.
Секундата, која може да изгледа само како мало отчукување на часовникот, е дефинирана од науката врз основа на атомскиот часовник познат како „микробранова фонтана“. Часовникот ослободува атоми на цезиум нагоре, кои паѓаат назад кон Земјата поради гравитацијата, слично на процесот кога вода тече во фонтана. Атомите потоа се поттикнуваат со микробранови пулсирања, кои предизвикуваат електроните да апсорбираат и да испуштаат честички светлина и да „скокаат“ до различни енергетски нивоа.
Секој таков циклус е мало отчукување што го сочинува делчето од секундата, дозволувајќи им на научниците да одржуваат прецизно мерење на времето во рок од неколку квадрилионити. Сепак, прецизноста на таквиот часовник зависи од микробрановата фреквенција. Затоа, истражувачите развиваат оптички часовник со ласерска светлина. Се проценува дека ова ќе ги подобри перформансите на часовникот за два реда големина.
Потребни се најмалку три лаборатории за да се постигне стабилност под пет квинтилиони и грешка под два квинтилиони за да се усвојат оптички дигитални часовници. Воден од Пан Џианвеи, кинески истражувачки тим користел стронциум за да го направи својот оптички часовник.
Истражувачите ги изладиле атомите на стронциум на температура од неколку микрокелвини, а потоа ги заробиле во еднодимензионална решетка создадена со помош на вкрстени ласерски зраци. Потоа користеле ултрастабилен ласер за да ги раздвижат атомите и да доведат до стабилна и прецизна транзиција на часовникот.
Споредбите со други часовници потврдиле дека оптичкиот часовник е стабилен до 2,2 квинтилионити, додека неговата „несигурност“ изнесувала 4,4 квинтилионити. Истражувачите велат дека нивниот часовник ќе изгуби или ќе добие една секунда за 7,2 милијарди години.
Со тоа се задоволуваат минималните критериуми потребни за иднината, во која ќе се користат оптички часовници за прецизно мерење на времето. Истражувачите планираат да користат други атоми, на пример, атоми на итербиум, за да направат часовник и да ги споредат разликите во мерењето на времето.
Работата на кинеските истражувачи отвора нови начини за тестирање на основните теории на физиката, како и за пребарување на гравитациски бранови и темна материја.
Извор: Klix.ba
Фото: Pexels