原子鐘創紀錄 再準150億年

你知道我們的時鐘是根據什麼來對時的嗎?近日,科學家重新校準全球時間標準原子鐘,校準後的原子鐘可以在接下來 150億年都分秒不差。

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150億年都準時

一群物理學家在周二(21)表示,他們微調了光學锶原子鐘,讓光學锶原子鐘在接下來的 150億年分秒不差。150億年比宇宙生成的時間還久。

光學锶原子鐘的發明者在《自然通訊》(Nature Communications)期刊上表示,所謂的光學锶原子鐘,就是利用锶原子共振的頻率來計算及校準時間,目前的時間比一年前還準三倍。

光學鐘也能取代目前用來校準時間的锶原子噴泉鐘。研究人員在期刊上寫道:「準確的光學鐘有改變全球計時的潛力。」

對衛星導航系統、手機以及數位電視來說,準確的時間很重要,光學鐘也會為像量子科學這類的研究領域開啟新頁。
 

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比過去更準

目前全球官方時間單位「秒」是由 1967年,金屬元素銫 133原子共振頻率決定而來,這種測量方法與監控鐘擺擺動很類似。

而目前用來決定國際時間的儀器是銫原子噴泉鐘。過去數十年來,銫原子噴泉鐘多次被修正,超過 1億年誤差都能控制在 1秒內。

但現在最新的光學鐘與過往的銫原子噴泉鐘相比,鍶原子的光頻高於銫原子噴泉鐘使用的微波頻率,時間也比銫原子噴泉鐘更準。

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越高時間越快

美國國家標準技術研究所(National Institute of Standards and Technology)也提到,最新的光學鐘穩定性也比過去高了近 50%,創下世界紀錄。

此外,光學鐘也很敏感,可以偵測到不同高度細微的時間流逝,一個世紀以前愛因斯坦(Albert Einstein)就預測到了這個現象,從那時起就一直有人在做相關研究。愛因斯坦的相對論中指出,因為重力的關係,時鐘在山頂時會走得較快。

研究人員葉均(音譯,Jun Ye)說:「我們的研究成果顯示,當你把時鐘提高到距地球表面僅 2公分,我們還是可以測出重力變化。」

研究團隊也用輻射屏蔽原子鐘的周圍,讓原子鐘在室溫下仍可運作,不需另外在低溫的環境下運作。

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