超輻射原子可以突破時(shí)間測量精確度的界限

超輻射原子可以幫助我們比以往更精確地測量時(shí)間。在最近的一項(xiàng)研究中，哥本哈根大學(xué)的研究人員提出了一種測量時(shí)間間隔(秒)的新方法，減輕了當(dāng)今最先進(jìn)的原子鐘遇到的一些限制。這一結(jié)果可能對太空旅行、火山爆發(fā)和 GPS 系統(tǒng)等領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛影響。

與千克、米和開爾文度等其他基本單位相比，第二個(gè)是定義最精確的測量單位。目前，時(shí)間是通過世界各地不同地方的原子鐘來測量的，它們一起告訴我們現(xiàn)在是什么時(shí)間。原子鐘利用無線電波不斷發(fā)送信號(hào)來同步我們的計(jì)算機(jī)、手機(jī)和手表。

振蕩是保持時(shí)間的關(guān)鍵。在落地鐘中，這些振蕩來自鐘擺每秒從一側(cè)到另一側(cè)的擺動(dòng)，而在原子鐘中，它是激光束，對應(yīng)于鍶的能量躍遷，每秒振蕩約一百萬億次。

但根據(jù)博士。尼爾斯·玻爾研究所的研究員艾略特·玻爾(尼爾斯·玻爾的曾孫)甚至原子鐘也可以變得更加精確。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)現(xiàn)代原子鐘使用的探測激光來讀取原子的振蕩，將原子加熱得太多以至于它們逃逸，從而降低了精度。

“由于原子不斷需要被新的原子取代，而在準(zhǔn)備新原子的同時(shí)，時(shí)鐘的時(shí)間損失非常輕微。因此，我們正試圖通過以下方式克服當(dāng)前世界上最好的原子鐘的一些挑戰(zhàn)和局限性：玻爾解釋說，除其他外，重復(fù)使用原子，這樣它們就不需要經(jīng)常更換。玻爾在進(jìn)行這項(xiàng)研究時(shí)受雇于尼爾斯·玻爾研究所，但現(xiàn)在他是該研究所的博士學(xué)位。科羅拉多大學(xué)研究員。

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