Изстрели; ускорение в състезанието; ядрен часовник - Sciences et Avenir
Публикувано на 13.11.2020 г. в 11:13 ч.
Новите резултати подчертават голям напредък в надпреварата за "ядрен часовник", модел на часовник, който, ако е жизнеспособен, ще осигури десет пъти по-голяма точност при измерване на времето от настоящия атомен часовник.
Художник илюстрация на атом.
Piotr Siedlecki/Creative Commons
Знаете ли, че атомният часовник ще се забави с по-малко от секунда, ако остане да работи 15 милиарда години, повече от възрастта на Вселената? Нашите кварцови часовници печелят или губят средно една секунда на всеки два месеца! Това е целият смисъл на атомните часовници: измерване на времето с изключителна точност, необходимо за правилното функциониране на много технологии в нашето ежедневие, от GPS до мрежата, включително софтуер за банкови транзакции.
В действителност всичко, което причинява повтарящо се движение, може да служи като часовник. Атоми, които имат естествена честота, по-специално. Първите часовници, базирани на преходите между енергийните нива на атомите, са разработени през 50-те години на миналия век. Убедени от прецизността и несравнимата стабилност на тези устройства, Международното бюро за теглилки и мерки прави решение през 1967 г. относно дефиницията си за второто: то съответства до "продължителността на 9 192 631 770 периода на излъчване, съответстващи на прехода между свръхфинните нива F = 3 и F = 4 на основното състояние 6S½ на атома цезий 133". съжалявам ?
От електрони до ядрото
Нещата, разбира се, могат да бъдат представени по-просто: когато цезиевият атом е бомбардиран с енергия, например чрез прост електромагнитен сигнал, той вибрира. В атома енергията може да приема само дискретни стойности (според модела на Нилс Бор), наречени „енергийни нива“. Когато атом Цезий-133 получава електромагнитна вълна с определена честота, той преминава от състояние на ниска енергия в състояние на по-висока енергия, от състояние F = 3 до състояние F = 4. След това той излъчва отново абсорбираната енергия за точно 1/9,192,631,770 секунди. Можем да видим нещата и по различен начин: след като сме вибрирали 9 192 631 770, е минала секунда !
Технологично предизвикателство
Знаете ли, че атомният часовник ще се забави с по-малко от секунда, ако остане да работи 15 милиарда години, повече от възрастта на Вселената? Нашите кварцови часовници печелят или губят средно една секунда на всеки два месеца! Това е целият смисъл на атомните часовници: измерване на времето с изключителна точност, необходимо за правилното функциониране на много технологии в нашето ежедневие, от GPS до мрежата, включително софтуер за банкови транзакции.
В действителност всичко, което причинява повтарящо се движение, може да служи като часовник. Атоми, които имат естествена честота, по-специално. Първите часовници, базирани на преходите между енергийните нива на атомите, са разработени през 50-те години на миналия век. Убедени от прецизността и несравнимата стабилност на тези устройства, Международното бюро за теглилки и мерки прави решение през 1967 г. относно дефиницията си за второто: то съответства до "продължителността на 9 192 631 770 периода на излъчване, съответстващи на прехода между свръхфинните нива F = 3 и F = 4 на основното състояние 6S½ на атома цезий 133". съжалявам ?