Атомные часы стали точнее в десять раз

Группе американских специалистов удалось значительно увеличить точность эталонных атомных часов, которые превзошли показатели всех известных аналогичных устройств, более чем в десять раз.

Атомные часы представляют собой специальный прибор для отсчета точного времени, который в качестве периодичного процесса использует собственные колебания, происходящие на уровне молекул и атомов. Начиная с 1967 года, специальная международная система определяет значение одной секунды, как 9 192 631 770 периодов электромагнитного излучения. Данное излучение возникает в результате перехода между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома Caesium-133.

Достижение американских специалистов представляет собой особую важность для работы космических аппаратов группировки GPS, а также дает возможность значительно увеличить скорость функционирования систем спутниковой связи. Атомные часы работают на основе иттербия (Ytterbium).

В устройстве разработанных специалистами атомных часов, два иона располагаются в специальной электромагнитной ловушке, на расстоянии порядка нескольких микрометров. Ионы получают воздействие лазера, вследствие чего, вступают во взаимодействие. В результате взаимодействия атомов, появляется возможность выбелить две границы, в виде «единицы» и «условного нуля».

Данные колебания и являются отсчетом времени, и позволяют достичь невероятно точных результатов, так как атомные часы начинают «ошибаться» на одну секунду, лишь спустя миллиарды лет.

Группа ученых-физиков из National Institute of Standards and Technology, под управлением Эндрю Ладлоу, смогла в десять раз улучшить имеющиеся результаты. Все дело в том, что для создания атомных часов, обычно используется щелочной металл, как например цезий (Caesium). Однако замена в виде иттербия — принесла более эффективные результаты.

Согласно заявлению авторов проекта, достижение такого высокого показателя, позволит не только улучшить работу навигационных систем и спутниковой связи, но и провести ранее недоступные эксперименты в разных областях науки. Так в частности, физики смогут проверить ряд альтернативных теорий гравитации, а специалисты в области геодезии — измерить неровности Земли с точностью до одного сантиметра.