Часовой механизм

Созданы самые точные часы

Ученые создали атомные часы, которые считаются самыми точными в мире. Они способны улавливать замедление времени при перепаде высоты в несколько миллиметров.
Автор Наука Mail
Атомные часы на основе лютеция
Принцип работы атомных часов основан на переходе электрона между энергетическими уровнямиИсточник: Национальный университет Сингапура

Ученые из Национального университета Сингапура создали атомные часы на основе лютеция, которые признаны самыми точными в мире. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Часы измеряют частоту перехода атома с рекордно высокой точностью, которая на порядки превосходит возможности всех существующих оптических атомных часов. Чтобы проверить работу, исследователи построили двое таких часов и сравнили их показания. За 200 часов измерений расхождение между ними оказалось ничтожным и стало самым точным сравнением часов в истории.

Принцип работы атомных часов основан на переходе электрона между энергетическими уровнями. Частота этого перехода постоянна для каждого элемента, а лазер настраивается на нее и работает как маятник, отсчитывая время.
Гравитация
Часы позволяют фиксировать замедление времени под действием гравитации при перепаде высоты всего в несколько миллиметровИсточник: Unsplash

Лютеций выигрывает за счет свойств самого атома: на его часовой переход почти не влияют перепады температуры и магнитного поля. Это значит, что высокая точность сохраняется в разных условиях — от жарких пустынь до холодных антарктических плато. Ученые работали с этим элементом более 10 лет и создали схему усреднения сверхтонкой структуры для определения перехода.

Столь точные часы позволяют фиксировать замедление времени под действием гравитации при перепаде высоты всего в несколько миллиметров. Это открывает путь к проверке фундаментальных физических теорий и наблюдению за изменениями гравитации на Земле. Кроме того, такие устройства претендуют на роль нового стандарта секунды, который могут утвердить после 2030 года.

Сейчас часы существуют только в лабораторном масштабе. Следующий шаг — уменьшить их и сделать транспортируемыми, не потеряв при этом точность. Это позволит сравнивать их с другими лучшими часами мира и использовать вне лаборатории.

Ранее мы рассказывали о том, что физики впервые наблюдали квантовый скачок звука.