Как опытный геймер, потративший бесчисленное количество часов на путешествие по цифровому космосу, я нахожу удивительным то, как наши реальные достижения отражают достижения виртуального, которые мы исследуем. Последний прорыв в атомном хронометрировании напоминает прыжок прямо из научно-фантастической игры, где песок в песочных часах заменен субатомными частицами тория-229.
Ядро атома теперь представляет собой современную версию песка, текущего через песочные часы.
Последние пятнадцать лет исследователи неустанно работали над повышением точности измерения времени. В настоящее время стандарт США в первую очередь зависит от конкретного изотопа металла — цезия-133. Однако атомные часы цезия, которые могут похвастаться погрешностью всего в одну секунду за ошеломляющие 100 миллионов лет, только что были превзойдены.
Как пылкий поклонник, я очарован мыслью о часах, которые не колеблются даже после непрерывной работы в течение непостижимых периодов, например, миллиардов лет — концепция, блестяще выдвинутая физиком Цзюнь Е, возглавляющим исследовательскую группу. в ДЖИЛА. JILA, необычное сотрудничество между Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) и Университетом Колорадо в Боулдере, служит домом для одной из двух команд, возглавляющих это новаторское исследование, недавно представленное в престижном журнале Nature в выпуске в среду.
Тик-так идет часы
За прошедшие годы я поражался тому, как мы, люди, развили методы отслеживания времени — от длинных теней, отбрасываемых солнечными часами, до равномерного тиканья напольных часов и точного хода наручных часов с кварцевым механизмом. По сути, все они полагаются на постоянный ритм, а точность достигается за счет измерения небольших, устойчивых темпов изменений.
Определение движения Земли вокруг Солнца помогает нам отслеживать время, однако оно не является безупречным. Земля демонстрирует несовершенное колебание своей оси, движется по неровной траектории вокруг Солнца, а год не совсем укладывается в 24-часовые сутки (следовательно, високосные годы). Маятники последовательны, но при более высоких температурах они могут замедляться. Следовательно, люди искали более надежную альтернативу. В самом сердце двадцатого века возникла концепция атомных часов.
Современные часы, которые мы используем, оснащены лазерами, которые управляют атомами цезия-133 внутри холодной трубки. Затем микроволны посылаются в группу этих атомов, вызывая активацию их внешних электронов. Инструмент измеряет частоту, с которой это происходит, и, поскольку это невероятно длинная строка цифр в секунду, он обеспечивает исключительную точность для целей хронометража. Этот метод намного сложнее, чем традиционные методы, такие как пересыпание песка.
Атомные часы станут ядерными
Вместо этого стоит отметить, что существует нечто более точное, чем электроны цезия-133: субатомные частицы внутри ядра тория-229, радиоактивного изотопа металла тория. Примечательно, что ученые нашли способ использовать это для измерения времени.
Проще говоря, Чуанкунь Чжан, аспирант Университета Колорадо в Боулдере, участвовавший в проекте, объясняет Inverse, что то, что они, по сути, открывают, является фундаментальной, универсальной ценностью внутри атомов.
Впервые ученым удалось определить точную частоту лазера, необходимую для перестройки структуры ядра тория, которую обычно называют новым внутренним состоянием.
По словам Торстена Шумма, руководителя группы, участвовавшей в этом проекте, из Венского технологического университета в Австрии, это нововведение позволяет нам исследовать сложные аспекты ядра, такие как переходы его формы между квантовыми состояниями, с точностью, не имеющей аналогов в истории ядерной физики. (TU Wien), как он поделился по электронной почте с Inverse
Что впереди
Суть хороших часов в том, что при счете очень мало места для ошибок. Но помимо этого, ядерные часы хороши и по другим причинам.
Ядерные часы могли бы быть более чувствительными к тому, как темная материя, например, влияет на видимую материю во Вселенной. Он также мог бы проверить, действительно ли константы природы постоянны. Теории физики элементарных частиц могут быть проверены, и могут появиться новые открытия.
Как энтузиаст игр, я рад сообщить, что технология ядерных часов проверена, но все еще находится на стадии доработки. Динамичный дуэт Чжана и Шумма намекнул на потенциальное окно релиза от одного до двух лет! Итак, давайте скрестим пальцы за эту революционную инновацию.
Смотрите также
- Дом Дракона 2 сезон: Является ли Рейнира Таргариен бисексуалкой и что привело к поцелую между ней и Мисарией?
- Руководство Джета Кордо по наследию «Звездных войн вне закона»: расположение хранилищ на Тошаре и Киджими
- Бен Аффлек не смог оторваться от Дженнифер Лопес во время бранча на выходных? Пикантные подробности ЗДЕСЬ
- Поцелуй Рейниры и Мисарии в «Доме Дракона» не был написан по сценарию
- Джеймс МакЭвой говорит, что он «всегда готов» вернуться во вселенную Людей Икс, когда «есть хороший материал»
- Как выманить Фредди из зоны безопасности в FNAF: Into The Pit
- «Чувствую, что развивается язва»: выпускница SNL Ларейн Ньюман называет номинантов «Медведя» в категориях комедий
- 20 лет назад Джуд Лоу снял недооцененный научно-фантастический фильм, опередивший свое время
- Тестовый проект
- Почему звезда «Убить Билла» Майкл Мэдсен подал на развод с женой ДеАнной после 28 лет совместной жизни? Вот все, что мы знаем
2024-09-04 20:13