世界最精准原子钟3亿年误差不到1秒
时间:2017-12-08

   世界上最精确的原子钟误差3亿年以上不到1秒

  锶原子钟3亿年以内误差不到1秒

  中新网4月18日电据英国“每日电讯报”报道,美国和丹麦科学家共同研制出迄今为止最精确的原子钟。这个时钟是目前国际时区校准器的两倍以上,每3亿年误差不到1秒。

  研究人员声称,这种新开发的原子钟的精度是目前在国际时区校准和卫星系统中使用的定时器的两倍以上。锶原子钟现在位于科罗拉多大学。就像过去的其他原子钟一样,锶原子钟也是由非常稳定的原子自然摆动原理来定时的。然而,通过将锶原子置于激光束中并将其冷却至接近零下273摄氏度,可以使原子振荡更稳定。因为在零下273摄氏度,所有的物质都停止了共振。现在,研究小组希望在此基础上建立。我们希望进一步提高原子钟的准确性。

  丹麦哥本哈根大学的核物理学家简·汤姆森和科罗拉多大学的研究人员参与了这项研究。汤姆森解释说,一个原子通常由一个原子核和几个电子组成,这些原子在精确的轨道上围绕原子核移动。如果我们把激光束聚焦在原子上,我们可以使这些电子在精确的线条之间来回摆动。这是原子钟钟摆原理。虽然这个精度的提高可能只是瞬间的一小部分,但这个改进的时刻在超长距离测量等领域有很大的潜力。例如,当测量太空中两个遥远的星系之间的距离时,瞬间可能意味着长距离。

  研究人员说,在1963年,计量的第13届国际大会决定,在铯原子Cs133基态的两个超精细能级之间的过渡919263-1770周的辐射冲击的持续时间是1秒。时间的这个定义一直延续到现在。目前,国际社会的参考时间是格林尼治标准时间。在英国的格林威治天文台,有一个国际标准的时间中心,通过天文观测星体,并将标准时钟校准为世界标准。石英振荡是一个常数,利用这个原理制作石英钟,主要部件是一个非常稳定的石英振荡器。石英振荡器将产生的振荡频率取出,使其驱动时钟表明这是石英钟。在英国的格林威治天文台,有一个国际标准的时间中心,通过天文观测星体,并将标准时钟校准为世界标准。这款时钟位于恒温,恒湿,防震的地下室,目前英国格林威治天文台的石英钟可精确到几十年而没有二次差异。

  原子钟是目前最精密的计时仪器,常用铯原子级跃迁振动频率来制造。在世界上,只有少数几个国家有像大铯钟这样的超精密时钟的时频实验室,有些国家还不能长时间可靠地工作。然而,世界上大部分没有大铯钟的实验室也可以有自己的时间尺度,方法是用一个以上的商业铯钟作为平均时间尺度,一般来说,铯钟的数量越多实验室具有更好的时间尺度稳定性,具有如此高的时间尺度稳定性,同时也可以满足国防,科学研究和航空航天的迫切需要。

  人类时间测量的准确性不断提高。 1350年,第一台机械闹钟诞生于德国。 1583年,伽利略发现,摆“S摆动周期无关与幅度,这是钟史上的一大进步。1656年,荷兰天文学家和数学家惠更斯提出的钟摆原理,并取得了第一个自激振荡时钟,时间误差可以在几秒钟内计算出来,到1762年,最好的机械手表每三天就能达到1秒的精度,但是在航空,海洋和物理研究中需要更精确的时间,1945年,美国纽约哥伦比亚大学的物理学家拉比提出了使用原子束磁共振作为原子钟的概念。

  英国“每日电讯报”报道了原文(英文)

  科学家们发现了一个20亿年的激光时钟误差小于1秒