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超輻射原子可以突破時(shí)間測量精確度的界限

導讀 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...

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,減輕了當今最先進(jìn)的原子鐘遇到的一些限制。這一結果可能對太空旅行、火山爆發(fā)和 GPS 系統等領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛影響。

與千克、米和開(kāi)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(guò)世界各地不同地方的原子鐘來(lái)測量的,它們一起告訴我們現在是什么時(shí)間。原子鐘利用無(wú)線(xiàn)電波不斷發(fā)送信號來(lái)同步我們的計算機、手機和手表。

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

但根據博士。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。這是因為大多數現代原子鐘使用的探測激光來(lái)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(guò)以下方式克服當前世界上最好的原子鐘的一些挑戰和局限性:玻爾解釋說(shuō),除其他外,重復使用原子,這樣它們就不需要經(jīng)常更換。玻爾在進(jìn)行這項研究時(shí)受雇于尼爾斯·玻爾研究所,但現在他是該研究所的博士學(xué)位??屏_拉多大學(xué)研究員。

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