麻省理工研制出能装进口袋的原子钟
时间:2017-12-08

  麻省理工学院开发适合口袋的原子钟 - 新闻 - 科学网

  未来的原子钟还是可以降低到适合人们的口袋。

  据国外媒体报道,麻省理工学院的研究人员正在开发一种高精度的原子钟,只有立方体大小,每个约5厘米。这种原子钟的未来可以用于传统钟表不能工作的时间,如海底或战区,信号干扰限制了卫星网络的传输。

  像其他原子钟一样,由MIT研究人员开发的原型通过测量真空中铯原子的自然振动来计算时间。所有原子在两个能级之间移动时都会以特定的频率振动,但从20世纪60年代起,铯原子的振动频率被用来定义1秒的长度。本质上,一秒钟等同于9,192,631,770个铯原子振动。

  为了记录铯原子的振动,科学家经常使用所谓的喷泉钟。它有点像水的喷泉,喷上空气中的铯原子,记录下振动的次数。要记录超过90亿次振动需要一个大钟,研究人员决定在10毫秒内测量较少的振动,以减少这些大型仪器。

  通过将10毫秒内记录的振动次数乘以100,研究人员可以估计一秒钟内将发生多少振动。他们还将原子束转换成激光束,使其在小范围内更容易控制。随着这些变化,麻省理工学院的研究团队可以使喷泉钟更加紧凑,但麻省理工学院的喷泉原子钟不如NIST-F2原子钟准确,NIST-F2原子钟仍然准确长达3亿年。

  如果研究人员成功地将原子钟缩小到便携式尺寸,那么它就可以用在原子钟不能使用的地方,如手机。潜艇人员和深海潜水员甚至可以在水下使用这些高精度时钟。另外,即使卫星信号受到干扰,战场上的士兵也可以使用这个原子钟。 (乘客/汇编)

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