Najprawdopodobniej nie będziesz w stanie nosić takiej „dekoracji” na nadgarstku, ale praca mechanizmu pozwoli Ci pokazać nie tylko czas. Fizycy stworzyli tak dokładne zegary, że nie zgubią się w ciągu najbliższych 15 miliardów lat!
Nowe badanie opisuje zegary atomowe, w których zastosowali siatkę optyczną reprezentowaną przez wiązki laserowe, które wychwytują atomy iterbu. Każdy atom ma stałą częstotliwość oscylacji, co pozwala naukowcom mierzyć, w jaki sposób atomy iterbu przechodzą między dwoma poziomami energii, tworząc „tykanie” zegarów.
Naukowcy porównali dwa niezależne mechanizmy zegarowe atomowe, aby zarejestrować historyczne wzorce wydajności przy użyciu trzech kluczowych pomiarów: niepewności systematycznej, stabilności i odtwarzalności. Nie zapominaj, że działanie zegara jest ograniczone przez ziemskie efekty grawitacyjne.
Ogólna teoria względności Alberta Einsteina mówi, że grawitacja odgrywa fundamentalną rolę w czasie. Pamiętajcie przynajmniej o świecie wodnym z filmu „Międzygwiezdny”, w którym każda mijająca godzina była równa 7 ziemskim latom ze względu na wskaźnik wysokiej grawitacji. W przypadku zegarów z iterbu częstotliwość wibracji będzie się zmieniać w różnym stopniu. Naukowcy mogą wykorzystać teorię Einsteina na swoją korzyść. Zegary atomowe NIST stają się tak wrażliwe, że odsuwanie ich od powierzchni ziemi spowoduje poważną różnicę w wydajności. W praktyce oznacza to, że zegar może mierzyć nie tylko czas, ale i czasoprzestrzeń.
Tak, z takiej myśli zaczyna się gotować mózg. Z taką dokładnością teoretyczną zegar może być wykorzystany do naprawienia zjawisk kosmicznych, takich jak fale grawitacyjne lub ciemna materia. Naukowcy wciąż nie do końca wiedzą, czym jest ciemna materia, ale można zobaczyć, czy wpływa ona na stałe fizyczne.
Nowa technologia będzie w stanie dokonywać przełomów w nauce kosmicznej. Jeśli wszystkie mechanizmy są rozproszone po całym świecie, rozmiar planety można zmierzyć do 1 cm. Zegar nadal musi przejść testy i ulepszenia, ale sam pomysł jest naprawdę imponujący, ponieważ pewnego dnia będą mogli wyświetlić nieuchwytną ciemną materię Wszechświata.
