Наука24 юни 2024

Един чуден часовник разтърси научния свят

Изостава с една секунда на 40 млрд. години

Експериментален атомен часовник с итербиеви атоми, снимка: Wikimedia Commons

Учени от университета в Колорадо Боулдър създадоха атомен часовник с помощта на лазери и атоми на стронций, който е невероятно точен – губи само една секунда на всеки 40 милиарда години. Приблизително два пъти по-точен е от предишния рекордьор. Теоретично може да тиктака и да показва точно време почти три пъти възрастта на Вселената. Свръхточните атомни часовници могат да помогнат на учените например в търсенето на тъмна материя и са много ценни инструменти за тестване на съществуващи теории.

Автор на това творение е Александър Аепли, студент изследовател в Университета на Колорадо Боулдър. В продължение на години той настройва до съвършенство атомен часовник. Устройството работи благодарение на атомите на стронция, които са супер охладени от лазери почти до абсолютната нула (−459,67 градуса по Фаренхайт). Часовникът тиктака, а електроните в тези атоми преминават между квантовите състояния.

Аепли и екипът му успяват да защитят тези атоми от външно влияние. И създават часовник с точност до „осем части на една десета от милиардна от милиардна“, според New Scientist. Това е около една секунда на всеки 40 милиарда години – повече от два пъти по-точно от предишния рекордьор, създаден от физика Джун Йе от Университета на Колорадо Боулдър.

Сигурно се питате как часовник с толкова свръхточно отчитане на времето, че дори изпреварва историята на човечеството, помага на учените тук и сега? Атомните часовници изиграха важна роля в глобалните усилия за търсене на тъмна материя. Законите на физиката гласят, че тези часовници трябва да „тиктакат“ предсказуемо и с постоянна скорост, но малки промени, причинени от физиката извън сегашното ни разбиране, могат да бъдат уловени от тези свръхточни часовници. Атомните часовници са били използвани и за точно измерване на определени теории в невероятно малки мащаби, включително концепцията за забавяне на времето, открита в Общата теория на относителността на Айнщайн.

Източник