日本打造最精准原子钟 可探测地球引力变化
时间:2017-12-08

   日本创造最精确的原子钟可以探测地球重力的变化

  图为柏林原子钟

  北京时间4月7日消息,日本专家团队研制出迄今为止制造的最高精度的原子钟。这种光晶格时钟非常灵敏,能够检测地球引力的变化,科学家可以测量到17位数的惊人精度,也可以大大改善GPS跟踪系统,以检测地球的高度差长达10厘米。

  日本队说,这是朝着开发人类历史上最精确的测量装置迈出的重要一步。当使用原子钟设定世界原子时间或协调世界时,它们与我们大多数人使用的格林尼治标准时间(Greenwich Mean Time)有所不同,但更为精确。随着时间的推移,即使是原子钟也会失去准确性,必须调整以纠正小错误。精度的降低与所谓的迪克(Dick)效应有关,这是由原子钟的激光产生的不必要的噪声。由日本研究人员开发的光晶格时钟避免了这个问题,同时更加稳定,无需频繁调整。

  这个新的原子钟由澳大利亚新南威尔士大学Victor Flambaugh教授的帮助下,由东京大学Min Min Xiang-to教授和他的团队开发。 Flambbaum说,光晶格时钟就像一个放在原子里的草皮上的蛋。离子钟通常只有一个原子,要等很长时间,才能达到理想的精度。新发明的原子钟可以处理数千个原子,以更快速地获得结果。

  除了更精确之外,这个光学晶格时钟还可以用来发现地下矿物和碳氢化合物。 GPS凭借难以置信的精准时序,自然而然具有更高精度的GPS可以发挥更大的作用。 GPS追踪器通过与卫星保持联系来跟踪位置和时间。跟踪器中的计算机将自己的时间与卫星报告的时间进行比较,并使用差值来计算其位置。光线以每秒186,000英里(约每秒30万公里)的速度行进,如果卫星落后千分之一秒,接收器可以计算它与卫星之间的距离为186英里(约300公里) 。

  Flambba说:“我们可以以原子钟的精确度测量17个原子数字,其准确度是惊人的,甚至可以检测出地球引力的差异。在引力场中,时间变慢,时钟的速度取决于物体重力势的强度。他指出,日本研究人员开发的原子钟也可以用于石油勘探。由于石油是一种低密度的液体,石油的重力势低于附近的石油。利用这个原子钟,您可以预测矿物质,并将其应用于包括汽车,飞机和航天器在内的所有平台上的全球定位系统的实时相关大地测量系统。

  英国“每日邮报”相关报道(英文)

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