物理學家設計極其精確的原子鐘 每3000億年誤差一秒

據(jù)CNET報道，根據(jù)JILA研究所的物理學家周三在《自然》雜志上發(fā)表的一項新研究結果，原子鐘已經(jīng)是世界上最精確的時間保持者，但是物理學家們正在修補一種新的設計，可以使它們“比今天最好的設計精確50倍”。

原子鐘的功能是利用激光來計算單個原子來回移動的時間。由于其精確性，原子鐘被用來制定協(xié)調世界時的標準，這是世界上調節(jié)時間本身的主要標準。原子鐘也被用于科學的研究目的，如美國宇航局（NASA）的深空原子鐘實驗。

進行該實驗的JILA物理學家希望將新模型用于理解彎曲時空的前沿實驗，這是阿爾伯特·愛因斯坦在其1915年相對論中開創(chuàng)的一個概念。

“最重要和令人興奮的結果是，我們有可能將量子物理學與引力聯(lián)系起來，例如，當粒子分布在彎曲時空的不同位置時，探測復雜的物理學，”NIST/JILA研究員葉俊在一份聲明中說。“對于計時來說，它還表明，要使時鐘比現(xiàn)在精確50倍，沒有任何路障 -- 這真是個好消息。”

然而，JILA的研究只是將發(fā)表在2月版《自然》雜志上的兩篇關于新原子鐘模型的論文之一。威斯康星大學麥迪遜分校的物理學家已經(jīng)建立了他們自己版本的高功能原子鐘。

雖然威斯康星大學麥迪遜分校創(chuàng)建的原子鐘精確到“每3000億年只誤差一秒”，但物理學家們說它并不像JILA團隊開發(fā)的模型那樣精確。但威斯康星大學麥迪遜分校的物理學家還指出，他們使用的激光器的質量比JILA使用的激光器低很多。

“令人驚訝的是，盡管我們使用的激光器差了幾個數(shù)量級，但我們表現(xiàn)出與JILA小組類似的性能，”威斯康星大學麥迪遜分校物理學教授、該研究的高級作者Shimon Kolkowitz說。“這對很多現(xiàn)實世界的應用來說真的很有意義，我們的激光器看起來更像你會帶到野外的東西。”