Сверхточные атомные часы помогут учёным обнаружить тёмную материю

17 Сентябрь 2021 10:59
Читать 5 минут

В новых часах точность отсчёта времени увеличена в 1000 раз. Разработка создана, чтобы помочь учёным исследовать космос: обнаруживать гравитационные волны и искать тёмную материю. Часы настолько точны, что они потеряли бы менее 1 секунды, если бы работали в течение 30 млрд лет, а это более чем в два раза превышает возраст Вселенной. Об этом сообщает портал InterestingEngineering.com.

Изображение — Ye group and Baxley/JILA

Оптические решётчатые часы создали Хидетоси Ятори (Hidetoshi Yatori) из Токийского университета и Джун Йе (Jun Ye) из Университета Колорадо в Боулдере. Недавно их исследование поощрили премией в размере $3 млн за прорыв в области фундаментальной физики.

Часы с оптической решеткой — это следующий шаг по сравнению со стандартными атомными часами, которые для точного измерения времени полагаются на взаимодействие электромагнитного излучения и колебания определённых атомов. Характер этих колебаний не зависит от условий окружающей среды, что позволяет использовать их для отсчёта времени. Такие часы применяются в глобальных навигационных спутниковых системах, таких как GPS.

Однако учёные нашли способ, как сделать часы ещё точнее, доведя колебания до видимого конца электромагнитного спектра с частотами в сто тысяч раз выше, чем те, которые используются в существующих атомных часах. Физики поняли, что им нужен способ удерживать атомы в "ловушке", т. е. удерживать их неподвижными при сверхнизких температурах.

Для этого исследователи разработали "оптическую решётку", особую стоячую волну, создаваемую лазерным лучом.

В сочетании с современными технологиями новые часы повысят точность GPS-навигации, помогут разобраться с геологическими процессами на Земле, позволят более точно контролировать космические зонды, помогут исследователям лучше отслеживать вулканические явления, сейсмические события, а также могут помочь в посадке беспилотных космических кораблей на Марс.

Подчёркивается, что с помощью часов астрономы также смогут лучше изучать чёрные дыры.

Больше новостей: