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人气:发表时间:2024-09-09

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这种创新的计时器是基于钍原子核心构建的,尽管其精度尚未超越标准原子钟表。

我们来探讨一下“核时钟”:这是一种利用原子核发出的微弱信号来追踪时光流逝的设备由美国国家标准技术研究所(NIST)与JILA联合研究所的科学家团队领衔的研究者们今日向公众展示了这款时钟,并在《自然》杂志上发布了他们的研究成果。

NIST和JILA的物理学家叶军在一份NIST新闻稿中表示:“设想一个场景,即使手表运行了数十亿年,它也不会走慢一秒钟虽然我们还未达到这一完美境界,但这项研究让我们向这种精确度又迈进了一步”原子钟在长时间内展现出了极高的稳定性,这使它们成为科学家们进行一些极其精细测量时所依赖的工具。

普通的时钟,比如手表上的机械钟,使用石英晶体振子来计算时间;这些晶体以特定的频率振动,以此来度量时间的流动,类似于摆钟里的钟摆然而,对于诸如校验航天器定位这样的高风险测量任务而言,最高的精确性是必须的原子钟通过利用激光使得绕原子旋转的电子在能级间跃迁,以此取代了摆锤的时间维持机制。

根据NIST发布的信息,核时钟也展现了类似的性能,它是通过利用原子核内部的能量跳跃来计算时间的

核时钟的噪音相较原子钟来说更小,因为它的运作不依赖于测量电子的活动,而这些活动会受到错误电磁场的影响不过,为了促使原子核产生维持时间所需的能量跳跃,科学家们通常需要用一种特殊设计的X射线轰击原子核这就是为什么新研发的时钟采用钍作为运作元素,因为钍的原子核仅需紫外线就能引发能量跳跃。

“有了第一个原型机,我们已经证实了:钍可以作为超高精度计时的工具,”团队成员托尔斯滕·舒姆(Thorsten Schumm),一名来自维也纳理工大学的物理学家这样说道“剩下的就是技术开发工作了,预计不会再遇到重大障碍。

”最新推出的核时钟在精度上并未超过当前最先进的原子钟,但舒姆说,他的团队应该在几年内就能超越那些计时设备“最初的汽车并不比马车快这一切都是为了引入一个新概念,”舒姆说“这正是我们现在通过核时钟所实现的”。

今年7月,另一组研究人员展示了迄今为止最准确的原子钟该时钟通过捕获数千个原子来计时,每300亿年才会损失一秒钟就宇宙的年龄而言,我们的宇宙尚不足140亿岁,地球也还不到50亿岁对于时间本身来说,这确实是令人兴奋的时代!。

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