光学原子时钟重新定义“秒针”(图)

作者:吴雨衡 发表:2013-07-13 02:36
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【看中国2013年07月13日讯】科学家们说,他们已经找到了更准确的方法来测量时间。

目前我们使用的是原子钟秒计时,但研究显示已经找到了更精确的,能代替原子计时的计时方式。

法国研究人员表示,被称为光晶格钟的时钟(optical lattice clock)每3亿年一秒误差。他们说找到了一种能更好定义“秒”的方法。

时间的历史

人类祖先曾利用地球自转测量时间,地球自转一圈是一天。但是因为地球的自转轴旋转并不稳定,所以某些时候一天的时间会长短不一。

现在的原子钟已经被证明是更精准的计时方式。自20世纪60年代以来,世界时间就被以秒计算(SI系统)。但是现在这个系统正在被打破,光晶格钟可以提高准确度。正如我们的祖先利用钟摆来测量时间,原子钟也是利用原子规律的运动来计算时间。我们现在所说的系统叫“铯喷泉”,铯元素云微波让他们震动。但是新的系统将使用激光锶原子。


新原子钟系统使用激光锶原子(来源:BBC)

来自巴黎天文台的杰罗姆•洛德维克博士(Dr Jerome Lodewyck)说,“这种新时钟使用的是激光束,其震荡的速度远远超过微波辐射,在一定意义上我们使时间的间隔更短了,这样我们就能更精准的测量时间。”

光学时钟比目前使用的计时方式精确三倍。比较光晶格钟与我们现在的计时方式,研究人员对比了两种光学时钟。他们发现,光学时钟相对一致,且稳定。洛德维克博士说,“例如你的手表,它某一天比之前一天晚一秒,某天又早一秒,那么它就是不稳定的。能称得上稳定和精准需要超过一百万天保持时间精准,保持稳定和精准都是非常重要的。”

许多科技,例如通信、卫星导航和股票交易市场都将有更可靠的计时方法。离子时钟也处于发展阶段,这种时钟的精确度达到数十亿年误差一秒。但是因为它依赖的是一个单一的离子,被认为不是非常稳定,所以目前并没有被广泛的利用。



来源:BBC中文网

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