Фото: tf.nist.gov/cesium/fountain.htm
Цезиевые часы NIST-F1 формально остаются самыми точными в мире
Новые атомные часы, разработанные физиками Национального института стандартов и технологий (NIST) США, работают вдвое точнее предыдущих.
Ошибка в одну секунду у новой версии разработанных ими атомных часов накапливается за 3,7 миллиарда лет, в то время как у предыдущих такая ошибка накапливалась за срок более миллиарда, сообщает пресс-служба института.
В атомных часах два иона металлов находятся в электромагнитной "ловушке" на расстоянии нескольких микрометров (один микрометр - тысячная доля миллиметра) друг от друга. Ученые "стреляют" по ионам из лазеров, и взаимодействие атомов позволяет выделять два состояния - условные ноль и единицу. Колебания между этими состояниями - и есть отсчет времени.
Заменив ртуть и бериллий, использованные в более ранней версии часов, на алюминий и магний, разработчики достигли нового предела точности атомных часов: раньше секундную ошибку часы показали бы примерно через миллиард лет.
Сверхточные часы применяются при определении возможных изменений фундаментальных констант и проверке законов физики. Кроме того, по мнению разработчиков, их можно использовать для автономной навигации, например, при посадке самолетов по данным GPS.
В определении понятия "секунда", принятом на Генеральной конференции по мерам и весам в 1967 году, фигурирует излучение атома цезия. Поэтому, как отмечают сами физики, формально ни одни часы не могут быть точнее цезиевых, к которым, в частности, относятся и NIST-F1 - часы, задающие стандарт времени в США. Ошибку в одну секунду NIST-F1 накапливают за 100 миллионов лет.
Новые атомные часы разделяют время на меньшие интервалы, что в будущем может позволить человечеству измерять его в 100 раз точнее. Описание исследования и его результатов будет опубликовано в журнале Physical Review Letters.