Американские атомные часы установили новый рекорд точности

Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) представил атомные часы NIST-F4 с беспрецедентной точностью — их погрешность составляет всего 2,2 части на 10 квадриллионов. Это означает, что они отстанут или уйдут вперед на одну секунду лишь через 100 млн лет.
Светлана Архангельская
Автор Наука Mail
Часы НИСТ-Ф4
Часы НИСТ-Ф4

Новинку уже передали в Международное бюро мер и весов (BIPM) для сертификации в качестве первичного стандарта частоты. Там их могут признать самыми точными в мире. Разработка окажет влияние на международные валютные рынки, GPS-навигацию и центры обработки данных.

НИСТ-Ф4 отсчитывают время, используя собственные колебания атомов цезия. Внутри часов при помощи лазеров они охлаждаются почти до абсолютного нуля (-273 °C), а затем выбрасываются вверх, создавая фонтанообразное движение. Именно поэтому часы называют фонтанными. Поднимаясь и опускаясь, атомы проходят через микроволновое излучение, настроенное на частоту, которая заставляет их менять энергетическое состояние, а часы — «тикать». Тиканье происходит ровно 9 192 631 770 раз в секунду. Именно это число определяет длительность секунды с 1967 года.

Ожидается, что НИСТ-Ф4 помогут управлять официальной шкалой времени США, внесут вклад во Всемирное координированное время (UTC), а также обеспечат синхронизацию систем по всему миру с точностью до микросекунды.

Американские НИСТ-Ф1 появились в 1999 году. Но самые первые атомные часы на цезии были представлены Национальной физической лабораторией Великобритании в 1955 году. С тех пор ученые по всему миру занимаются их совершенствованием.

Где находятся главные атомные часы в мире:

  • Национальная физическая лаборатория Великобритании (NPL), Лондон, Великобритания.

  • Национальный институт стандартов и технологий (NIST), Боулдер, США, Колорадо.

  • Национальный институт передовой промышленной науки и технологии (AIST), Токио, Япония.

  • Федеральное физико-техническое агентство (PTB), Брауншвейг, Германия.

  • Национальная лаборатория метрологии и испытаний (LNE), Париж, Франция.

Исследования, направленные на улучшение характеристик атомных часов, также проводятся в Физическом институте им. Лебедева в России. Ранее мы рассказывали о возможностях, которые открывает запуск реактора ITER.