Это помогло ограничить существование легкой темной материи

N+1Наука

Частоту атомных часов сравнили с рекордной точностью

Никита Козырев

BACON collaboration / Nature, 2021

Физикам удалось найти отношения частот оптических атомных часов на основе атомов алюминия, стронция и иттербия с относительной точностью в интервале между 6 × 10−18 и 8 × 10−18. Таким образом ученые впервые сравняли порядок ошибки при сравнении показаний двух оптических часов на разных атомах с точностью измерения времени на этих устройствах. Между двумя из использованных устройств, расположенных на расстоянии 1,5 километров, исследователи наладили оптическую связь по воздуху и использовали ее для сравнения частот часов, что тоже удалось сделать в первый раз. В будущем такая технология позволит, к примеру, устанавливать оптические часы на спутники и сверяться с ними на большом расстоянии. А накопленные данные исследователи использовали для того, чтобы наложить ограничения на существование легчайший частиц темной материи. Статья опубликована в журнале Nature.

Атомные часы — самый точный на настоящий момент способ измерения времени. Принцип их работы основан на том, что каждый атом может излучать и поглощать фотоны только с определенными частотами, которые являются резонансными для конкретного атома. Эти частоты практически не зависят от внешних факторов и определяются законами квантовой механики, ведь согласно ей атом — система с дискретными энергетическими уровнями со строго заданным положением, при переходе между которыми электрон и должен излучить или поглотить фотон определенной энергии, а значит и частоты. Так, с 1968 года эталон секунды определен как 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры атома цезия-133.

Основа самих атомных часов на цезии-133 — микроволновый резонатор, настроенный на используемую микроволновую частоту перехода в атоме. Такие устройства позволяют измерять время в секундах с точностью до 16 знаков после запятой, но их точность ограничена возможностью измерения и контролирования отклонений в десятки микрогерц в искомой резонансной частоте. Поэтому на смену микроволновым атомным часам пришли оптические: в них в качестве эталона используются такие переходы в атомах, которые приводят к возникновению фотонов с частотой в оптическом диапазоне. В таких часах резонансная частота иногда в 100 тысяч раз больше, чем у их микроволновых предшественников, что позволяет добиваться улучшения стабильности часов и уменьшения относительной статистической погрешности в определении времени в 100 раз, то есть до 10

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Хронический стресс ухудшил слух мышей Хронический стресс ухудшил слух мышей

У мышей под действием хронического стресса ухудшился слух

N+1
Волшебник-неудачник: что осталось от политического наследия Михаила Горбачева Волшебник-неудачник: что осталось от политического наследия Михаила Горбачева

Закончив заведомо проигранную войну, Горбачев добился выигрыша для всех

Forbes
Астрономы отыскали удивительно развитую перемычку у спиральной галактики в ранней Вселенной Астрономы отыскали удивительно развитую перемычку у спиральной галактики в ранней Вселенной

Астрономы обнаружили у галактики J0107a необычно развитую центральную перемычку

N+1
«Многосерийный убийца кинематографа»: почему сериал «Чикатило» — пугающий прецедент «Многосерийный убийца кинематографа»: почему сериал «Чикатило» — пугающий прецедент

«Чикатило» — ужасное кино и пугающий прецедент для всего стримингового рынка

Forbes
Тест-полоска: как Минздрав помогает регионам лечить пациентов с диабетом Тест-полоска: как Минздрав помогает регионам лечить пациентов с диабетом

Как реализуется федеральная программа «Борьба с сахарным диабетом»

Forbes
Невозможный двигатель EmDrive: в космос без топлива Невозможный двигатель EmDrive: в космос без топлива

Информация о невозможном двигателе, который должен быть вечным

Популярная механика
10 главных коктейлей за последние 100 лет 10 главных коктейлей за последние 100 лет

Десять наиболее важных коктейлей за последний век

Esquire
Илья Найшуллер: «В Америке все без иронии» Илья Найшуллер: «В Америке все без иронии»

Илья Найшуллер — об опыте работы в Америке и харассменте

Maxim
Не только «Мулен Руж»: почему понадобилось больше века, чтобы культура кабаре прижилась в России Не только «Мулен Руж»: почему понадобилось больше века, чтобы культура кабаре прижилась в России

Как кабаре пытались закрепиться в России?

Esquire
Питьевой режим при кормлении грудью Питьевой режим при кормлении грудью

Что нужно пить кормящим мамам и в каком количестве?

9 месяцев
Феминизм здорового человека Феминизм здорового человека

Как живет под властью женщин крепкая семья с Пречистенки

Tatler
Природа изменений Природа изменений

Как глобальное потепление отражается на нашей жизни и образе мыслей

РБК
Статный парень с обезличенным контентом: как 23-летний спортсмен стал самым крупным тиктокером в России Статный парень с обезличенным контентом: как 23-летний спортсмен стал самым крупным тиктокером в России

Как тиктокер Кирилл Колесников привлек миллионы людей к своему творчеству

Forbes
8 актеров, которых уволили прямо во время съемок (и, наверное, к лучшему) 8 актеров, которых уволили прямо во время съемок (и, наверное, к лучшему)

Увольнения актеров происходили по самым разным причинам

Playboy
Брить или не брить. Интимная депиляция и новая мужественность Брить или не брить. Интимная депиляция и новая мужественность

О причудливых поворотах моды и влиянии маркетинга на социальные движения

СНОБ
Писатель, денди и офицер Эрнст Юнгер: участвовал в двух мировых войнах, объездил полмира и прожил 102 года Писатель, денди и офицер Эрнст Юнгер: участвовал в двух мировых войнах, объездил полмира и прожил 102 года

126 лет назад родился немецкий писатель и мыслитель Эрнст Юнгер

Esquire
Неотложная психологическая помощь: как правильно утешать человека в беде Неотложная психологическая помощь: как правильно утешать человека в беде

Как оказать человеку срочную психологическую помощь правильно

Cosmopolitan
Как корабль назовешь Как корабль назовешь

Тихон Жизневский — о том, как стал первым российским супергероем

OK!
История одной песни: Modern Talking — «You’re My Heart, You’re My Soul» История одной песни: Modern Talking — «You’re My Heart, You’re My Soul»

В муках ли рождался первый хит Modern Talking и как к нему пришли Дитер и Томас

Maxim
Страшно красивые: чем чреваты бьюти-стандарты сети Instagram и можно ли их воплотить в реальной жизни? Страшно красивые: чем чреваты бьюти-стандарты сети Instagram и можно ли их воплотить в реальной жизни?

Возможно ли воспроизвести в реальной жизни эффект Instagram-фильтров?

Esquire
Она была эталоном! Как одевалась Елизавета II в молодости — стиль королевы Она была эталоном! Как одевалась Елизавета II в молодости — стиль королевы

Каким был стиль Елизаветы II в первой половине правления

Cosmopolitan
Что носит Спайк Ли — режиссер, снявший один из главных фильмов этого года (и отчасти хайпбист) Что носит Спайк Ли — режиссер, снявший один из главных фильмов этого года (и отчасти хайпбист)

Стиль Спайка Ли впечатляет не меньше, чем его фильмы

Esquire
5 завтраков, которые избавят тебя от проблем с кожей и лишнего веса 5 завтраков, которые избавят тебя от проблем с кожей и лишнего веса

5 видов полезных каш помогут постройнеть и добавят энергичности

Cosmopolitan
Бактерии в офисе: где их больше всего? Бактерии в офисе: где их больше всего?

Разбираемся, где именно собирается больше всего бактерий в типичном офисе

CHIP
Невесты-рекордсменки: голливудские звезды с наибольшим количеством браков Невесты-рекордсменки: голливудские звезды с наибольшим количеством браков

Эти знаменитые актрисы пробовали себя в роли жен множество раз

Cosmopolitan
Холод космоса не так уж далёк, как кажется Холод космоса не так уж далёк, как кажется

Есть ли разница между инеем в разное время года?

Наука и жизнь
Центрифуга не спасла людей от когнитивных изменений в условиях микрогравитации Центрифуга не спасла людей от когнитивных изменений в условиях микрогравитации

Состояние микрогравитации отрицательно влияет на когнитивные функции человека

N+1
Раз – и готово! Раз – и готово!

Можно выглядеть стильно, используя минимум косметики

Лиза
6 качеств хорошего отца: как себя вести, чтобы дочь не выросла бедной и одинокой 6 качеств хорошего отца: как себя вести, чтобы дочь не выросла бедной и одинокой

Что отцы должны делать для своих дочерей?

Cosmopolitan
Закончи это немедленно! Закончи это немедленно!

Почему ты за многое берешься и ничего не доводишь до конца

Лиза
Открыть в приложении