联合实验室天体物理研究所(JILA,美国)的科学家已经建造了迄今为止最精确的原子钟 - 如果你运行它两倍于当前宇宙的年龄,它只会被击倒一秒钟。这将有助于改善导航服务,并有助于研究短距离内重力引起的变形。
图片来源:nist.gov
原子钟的工作原理是基于计算原子的振动 - 这些是极其可预测的事件。例如,铯-133原子每秒振荡9,192,631,770次,自1967年以来,这已被用于正式定义秒。基于这种元素的原子钟每 3 亿年就会被敲掉一秒。
JILA的科学家们已经建造了更精确的原子钟。该项目基于研究人员近年来创造的几项发展。该装置使用锶原子,而不是铯,铯每秒振荡 429 万亿次;测量不是使用微波,而是使用可见光,其波具有更高的频率。
数以万计的锶原子被包裹在一个柔软的“光晶格”中,这有助于显著提高原子钟的精度,因为没有两个误差源:激光辐射的影响和原子相互碰撞。因此,仪器的精度为 8.1 单位到 10 万亿单位。換句話說,這樣的時鐘在工作了300億年後,會失效一秒鐘,這是目前宇宙年齡的兩倍多。
例如,这种高精度将有助于改善通信和卫星导航系统的运行。它在物理研究中也很有用:重力可以扭曲时间流逝的速度,并且该设备能够在一根头发粗的距离内注意到这种差异。
太阳系这个世界能存在多久?