物理學家設計極其精確的原子鐘 每3000億年誤差一秒

據CNET報道，根據JILA研究所的物理學家周三在《自然》雜志上發表的一項新研究結果，原子鐘已經是世界上最精確的時間保持者，但是物理學家們正在修補一種新的設計，可以使它們“比今天最好的設計精確50倍”。

原子鐘的功能是利用激光來計算單個原子來回移動的時間。由于其精確性，原子鐘被用來制定協調世界時的標準，這是世界上調節時間本身的主要標準。原子鐘也被用于科學的研究目的，如美國宇航局（NASA）的深空原子鐘實驗。

進行該實驗的JILA物理學家希望將新模型用于理解彎曲時空的前沿實驗，這是阿爾伯特·愛因斯坦在其1915年相對論中開創的一個概念。

“最重要和令人興奮的結果是，我們有可能將量子物理學與引力聯系起來，例如，當粒子分布在彎曲時空的不同位置時，探測復雜的物理學，”NIST/JILA研究員葉俊在一份聲明中說。“對于計時來說，它還表明，要使時鐘比現在精確50倍，沒有任何路障 -- 這真是個好消息。”

然而，JILA的研究只是將發表在2月版《自然》雜志上的兩篇關于新原子鐘模型的論文之一。威斯康星大學麥迪遜分校的物理學家已經建立了他們自己版本的高功能原子鐘。

雖然威斯康星大學麥迪遜分校創建的原子鐘精確到“每3000億年只誤差一秒”，但物理學家們說它并不像JILA團隊開發的模型那樣精確。但威斯康星大學麥迪遜分校的物理學家還指出，他們使用的激光器的質量比JILA使用的激光器低很多。

“令人驚訝的是，盡管我們使用的激光器差了幾個數量級，但我們表現出與JILA小組類似的性能，”威斯康星大學麥迪遜分校物理學教授、該研究的高級作者Shimon Kolkowitz說。“這對很多現實世界的應用來說真的很有意義，我們的激光器看起來更像你會帶到野外的東西。”