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

Вынашивающих потомство в горловом мешке лягушек эвакуировали с чилийского острова из-за смертельного грибка Вынашивающих потомство в горловом мешке лягушек эвакуировали с чилийского острова из-за смертельного грибка

Как редких южноамериканских лягушек спасли в Лондонском зоопарке

N+1
Упражнения для красивой попы — как накачать ягодицы без помощи тренера Упражнения для красивой попы — как накачать ягодицы без помощи тренера

Несложный комплекс упражнений для красивой попы

Cosmopolitan
Интенсивное лечение артериальной гипертензии снизило риск деменции Интенсивное лечение артериальной гипертензии снизило риск деменции

Интенсивное выявление артериальной гипертензии значительно снижает риск деменции

N+1
Внутренняя Америка Внутренняя Америка

Михаил Трофименков о «Земле кочевников», эпической драме о бездомных в США

Weekend
Как путешествовать по миру на 50 долларов в день Как путешествовать по миру на 50 долларов в день

Платите меньше, путешествуйте дольше, действуйте с умом

kiozk originals
Лагерная кружка Сергея Королёва Лагерная кружка Сергея Королёва

Обыкновенная, кое-как сделанная металлическая кружка с грубо приклёпанной ручкой

Дилетант
Домой, в Европу Домой, в Европу

Квартира для супругов, которые много лет работали в европейских странах

SALON-Interior
Американцы создали универсальную станцию замены аккумуляторов электромобилей Американцы создали универсальную станцию замены аккумуляторов электромобилей

Ample разработала систему зарядки, совместимую с разными электромобилями

N+1
«‎Задачи политизировать премию не было». Члены экспертного совета премии «Белый слон‎»‎ о ссоре с Союзом кинематографистов и фильмах Навального как новой документалистике «‎Задачи политизировать премию не было». Члены экспертного совета премии «Белый слон‎»‎ о ссоре с Союзом кинематографистов и фильмах Навального как новой документалистике

Почему в России возник раскол в кинематографе из-за фильмов Алексея Навального?

СНОБ
Еще 5 фильмов ужасов, основанных на реальных событиях Еще 5 фильмов ужасов, основанных на реальных событиях

Тот самый момент, когда жизнь страшнее любого вымысла

Maxim
Космическая рыбалка: как поймать нейтрино в байкальской воде Космическая рыбалка: как поймать нейтрино в байкальской воде

В Байкале был запущен телескоп, который сможет больше рассказать о космосе

Forbes
5 интересных научно-фантастических романа, где главными героями выступают ученые 5 интересных научно-фантастических романа, где главными героями выступают ученые

Фантастические романы, которые показывают, что наука — это приключение

Популярная механика
Попробуй что-то новенькое! Попробуй что-то новенькое!

Почему в разных отношениях мы повторяем одни и те же негативные сценарии

Лиза
Дело рук Дело рук

Отвечаем на самые популярные вопросы об остеопатии и её пользе

Glamour
Постлюбовная реабилитация: как забыть не отвечающую взаимностью девушку Постлюбовная реабилитация: как забыть не отвечающую взаимностью девушку

Прочти, прежде чем броситься с моста под поезд из-за невзаимной любви

Maxim
Игра в защиту Игра в защиту

Героини нашего рейтинга лучших юристок Москвы

Tatler
Умная куртка получит электроэнергию от трения и пота Умная куртка получит электроэнергию от трения и пота

Электроэнергию можно получать непрерывно

N+1
Как эмиратские женщины запускают спутники и готовятся лететь в космос Как эмиратские женщины запускают спутники и готовятся лететь в космос

Зачем Арабским Эмиратам космическая программа и какую роль в ней играют женщины

Forbes
С видом заодно С видом заодно

Интерьер, полный света, воздуха и во всех смыслах свободный

SALON-Interior
Как у человека появился еще один орган и почему мы о нем не знали Как у человека появился еще один орган и почему мы о нем не знали

Учебники анатомии придется переписывать

Популярная механика
11 упражнений с резинкой: описания, видео и инструкции 11 упражнений с резинкой: описания, видео и инструкции

Лента-эспандер поможет расширить комплекс домашних упражнений

РБК
3 научных способа повысить креативность 3 научных способа повысить креативность

Как все-таки заставить наш мозг работать на нас, когда дело касается творчества?

Psychologies
«День, когда я приняла свое тело» «День, когда я приняла свое тело»

А что, если мы перестанем ругать свое тело?

Psychologies
Максим Матвеев: «Лучше сейчас рискнуть, чем потом жалеть» Максим Матвеев: «Лучше сейчас рискнуть, чем потом жалеть»

Максим Матвеев — о безрассудстве, сыновьях и ворованном дорожном знаке

Cosmopolitan
Место женщины: как гендерные квоты помогают бизнесу Место женщины: как гендерные квоты помогают бизнесу

Гендерное разнообразие выгодно для экономической эффективности компании

Forbes
Volvo XC90. Совсем не страшно и почти не скучно Volvo XC90. Совсем не страшно и почти не скучно

Так ли уж страшны пневматическая подвеска и 2.0-литровые дизеля у Volvo XC90

4x4 Club
Первичный фосфор для первичной жизни Первичный фосфор для первичной жизни

Aосфор — один из важнейших химических элементов, из которых строятся организмы

Наука и жизнь
Закрыть гештальт: как Лев Хасис строит партнерства ради торговых и платежных сервисов «Сбера» Закрыть гештальт: как Лев Хасис строит партнерства ради торговых и платежных сервисов «Сбера»

Как Лев Хасис строит экосистему и почему раз за разом терпит неудачи?

Forbes
Ученые смоделировали работу шестерней Антикитерского механизма Ученые смоделировали работу шестерней Антикитерского механизма

Антикитерский механизм — античный прибор для расчета движения небесных тел

N+1
Ген жирафа защитил мышей от гипертонии и сделал их кости прочнее Ген жирафа защитил мышей от гипертонии и сделал их кости прочнее

Биологи выявили гены, которые позволяют жирафам решать физиологические проблемы

N+1
Открыть в приложении