В США придумали еще более точные атомные часы
Специалисты Национального института стандартов и технологий (США) несмотря ни на что остаются на острие прогресса в деле создания самых точных атомных часов.
В 2004 году они улучшили конструкцию существующих атомных часов, создав их в виде чипа, что в сотни раз меньше остальных конструкций. При этом точность разработанных часов очень велика - погрешность времени составляет одну секунду за миллиард лет.
Атомные часы и оптические часы известны своей точностью и часто применяются как образцовые источники времени. Их принцип действия заключается в измерении количества колебаний атомов и их элементов. Оптические часы при этом работают с помощью лазера в видимом свете, а атомные - в микроволновом. Основной источник погрешности в таких часах заключается в следующем. Луч лазера (или микроволновое излучение) должен включать волны строго одной частоты, иначе не произойдет поглощение атомом кванта энергии, изменения его энергетического состояния, и, соответственно, излучения им фотона на определенной частоте. Причем все это происходит очень быстро с человеческой точки зрения. К примеру, атом элемента цезия-133 совершает точно 9192631770 подобных циклов за одну секунду, что и является сейчас общепринятым эталоном времени.
Ученые обнаружили, что цезий не единственный элемент, пригодный для использования в атомных часах. Вместо него с этой задачей хорошо справляется ртуть, но она более чувствительна к температуре и электрическим полям. А еще, по словам Till Rosenband из этого же института, алюминий может быть лучшим выбором для измерения времени, так как менее чувствителен к внешним факторам, чем ртуть. Однако проблема с алюминием состоит в том, что он практически не реагирует на свет, в отличие от цезия. Для решения этой "маленькой" проблемы Розенбанд предложил расположить атомы алюминия рядом с ионами бериллия, которые будут работать "индикаторами" колебания атомов алюминия.
Я заинтересовался - что можно сделать с такими точными часами? Зачем человеку НАСТОЛЬКО точный источник времени? Оказывается, применения есть. Одно из наиболее популярных - GPS приемники. Для нахождения координат требуется точный источник времени - чем он точнее, тем точнее будут определяться координаты объекта. Отсюда можно придумать другие похожие применения для точных часов - дальномеры, эхолоты, цифровые фотоаппараты и другие полезные гаджеты.
|
