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新光学晶格钟或将重新定义时间

2013-07-11 14:55
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  地球自转一圈相当于一天。但是由于地球旋转时在它的轴线上摇摆,因此有的日子会出现长短变化。现在使用的是原子钟,它已经被证实是一种非常精准的计时方法,而且从20世纪60年代开始在国际单位制中用于定义秒。但是研究人员对另一种光学晶格钟进行测试后发现它更准确。法国研究人员称,这种时钟每3亿年才会出现1秒误差。这种光学晶格钟的准确度是目前的原子钟三倍,现在的原子钟每1亿年就会出现1秒误差。

  现在科学家们声称,光学晶格钟能够提高计时精度。正如老爷钟使用钟摆来测定时间段一样,原子钟使用的是非常规律的原子振动。目前的计时系统称作铯原子喷泉钟,通过将铯原子群暴露到微波中来使它们摆动。但是新的时钟使用光线来激活锶原子。来自巴黎天文台的Jerome Lodewyck博士说道:“在我们的时钟中使用了激光束。激光束比微波射线振动的更快,而且从某种意义上说,我们以更短的间隔分隔时间,这样我们就能更准确的测定时间。”

  除了与目前的原子时钟做对比之外,研究人员也对两种光学晶格钟进行了互相比较。他们发现这两个时钟时间一致而且非常稳定。Lodewyck博士解释道:“如果你的手表每天慢一秒钟或者每天快一秒钟,那么你的手表就是不稳定的。但是如果经过百万天之后时间是正确的,那么它仍然有非常好的精确度。测量精确度和稳定性都是非常重要的。”通信、卫星导航和股票市场等许多技术都依靠更精确的时间计量。研究人员称,新的时钟可能有一天能帮助重新对秒进行定义。另一种离子时钟也正在开发当中,这种时钟每数十亿年才会出现1秒误差,但是由于它依赖于单一离子,因此它的稳定性还不足以进行广泛使用。

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