Запущены новые атомные часы с точностью до секунды за 100 млн. лет
В Национальном институте стандартов и технологий (NIST) в Колорадо запустили атомные часы NIST-F4, которые переопределяют понятие точности. Если бы они работали со времён динозавров (100 млн. лет назад), то сегодня их погрешность составила бы менее одной секунды.
В основе NIST-F4 лежит цезий — редкий металл, чьи атомы вибрируют с неизменной частотой под воздействием микроволн. Это словно облако из тысяч атомов, охлаждённых лазерами почти до абсолютного нуля, которые подбрасывают вверх и в полёте дважды пропускают через камеру с микроволновым излучением.
Первый импульс заставляет атомы «пульсировать» в ритме, заданном природой, а второй — проверяет, настройки часов. Если частота микроволн отклоняется, то система автоматически корректирует её. После этого устройство отсчитывает 9 192 631 770 колебаний — именно столько нужно для определения одной секунды.
Такие часы — не просто лабораторный эксперимент. Они стали частью глобальной сети, калибрующей всемирное время (UTC). Сегодня меньше 20 подобных установок работают в 10 странах, и почти все — в научных центрах. NIST-F4, вместе с предыдущей моделью NIST-F3, обеспечивает стабильность официального времени США (UTC(NIST)), которое синхронизирует фондовые биржи, спутники и даже электросети.
«Любая ошибка в сигнале может нарушить не только национальные, но и мировые системы», — отмечает Владислав Гергинов, физик NIST.
Создание NIST-F4 заняло годы: инженеры перестроили микроволновую камеру с точностью до 5 микрон (в пять раз тоньше волоса), добавили системы защиты от перепадов температуры и магнитных полей, а затем месяцами сверяли ход с другими атомными часами. Результат — погрешность всего 2,2 части на 10 миллионов миллиардов, что сопоставимо с лучшими мировыми аналогами.
Несмотря на планы перехода к ещё более точным «оптическим часам», цезиевые часы останутся эталоном.
По словам Лиз Донли, руководителя отдела времени и частоты NIST, это технология, которая незаметно, но ежесекундно влияет на наш мир — от смартфона до межконтинентальных рейсов.
Фото: R. Eskalis / NIST
(Пока оценок нет)
Загрузка...