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

На кроманьонской стоянке в Кракове насчитали остатки как минимум 113 мамонтов На кроманьонской стоянке в Кракове насчитали остатки как минимум 113 мамонтов

Ученые проанализировали останки животных из граветтийского Краков-Спадзиста

N+1
«Нечем привлечь зрителей»: как кинотеатры пытаются выжить во время кризиса за счет геймеров «Нечем привлечь зрителей»: как кинотеатры пытаются выжить во время кризиса за счет геймеров

Что придумали кинотеатры, чтобы оставаться на плаву

Forbes
К концу века диких северных оленей станет на 27-58 процентов меньше К концу века диких северных оленей станет на 27-58 процентов меньше

Как антропогенное изменение климата влияет на численность северных оленей

N+1
«Хочешь есть — попей воды» и другие популярные фитнес-мифы о голоде и питании «Хочешь есть — попей воды» и другие популярные фитнес-мифы о голоде и питании

Как мифы о голоде и питании угрожают нашему здоровью?

Psychologies
Пять языков любви Пять языков любви

Секрет прочных отношений

kiozk originals
Ешь шоколад, пей джин, игнорируй критику: секреты долголетия Елизаветы II Ешь шоколад, пей джин, игнорируй критику: секреты долголетия Елизаветы II

Чему же королева Елизаветы II обязана своим долголетием и добрым здравием?

Cosmopolitan
Константин Циолковский Константин Циолковский

Правила жизни Константина Циолковского

Esquire
Глава из романа Александра Минкина «Чайка. На воде» Глава из романа Александра Минкина «Чайка. На воде»

У известного журналиста Александра Минкина выходит новая книга «Чайка. На воде»

СНОБ
Твердая отцовская рука: 7 способов наказать ребенка без ремня Твердая отцовская рука: 7 способов наказать ребенка без ремня

Что делать, когда тебя просят поговорить с сыном «по-мужски, чтобы он понял»

Maxim
Ручные инвестиции: как в Кремле пытаются подстегнуть экономический рост Ручные инвестиции: как в Кремле пытаются подстегнуть экономический рост

Власть пытается стимулировать импортозамещение и крупные экспортные проекты

Forbes
Работа мечты: как трезво оценить свой профессионализм и получить оффер Работа мечты: как трезво оценить свой профессионализм и получить оффер

Какие навыки нужны, если вы хотите успешно пройти собеседование

Forbes
Повторит ли «Девушка, подающая надежды» успех «Джокера»? Повторит ли «Девушка, подающая надежды» успех «Джокера»?

Кэри Маллиган номинирована на «Оскар» за роль в триллере о мести

Esquire
От Самус до Трисс Мэригольд: главные секс-символы игр разных эпох От Самус до Трисс Мэригольд: главные секс-символы игр разных эпох

Вот о ком мечтали несколько поколений геймеров!

Maxim
Сменила прическу = изменила жизнь: как «перезагрузиться» — чек-лист от стилиста Сменила прическу = изменила жизнь: как «перезагрузиться» — чек-лист от стилиста

Женщины, записываясь к парикмахеру, втайне верят, что изменят свою жизнь

Cosmopolitan
Яркий цвет, супердлина и блестки: маникюр российских звезд крупным планом Яркий цвет, супердлина и блестки: маникюр российских звезд крупным планом

Наши звезды всегда отличались оригинальным вкусом и чувством стиля

Cosmopolitan
«Жизнь моя, кинематограф» «Жизнь моя, кинематограф»

История жизни и творчества кумира поколений Андрея Миронова

Лиза
Затемнители и прагматики: почему борьба против закона о просвещении имеет смысл Затемнители и прагматики: почему борьба против закона о просвещении имеет смысл

Механизмы регулирования просветительской деятельности остаются неясными

Forbes
Почему все раздражает: выявляем причину «бесячего» настроения и учимся не быть злыми как собака Почему все раздражает: выявляем причину «бесячего» настроения и учимся не быть злыми как собака

Что вызывает чувство раздражительности, и как перестать злиться

Playboy
5 простых способов ускорить работу Windows 5 простых способов ускорить работу Windows

Сделай это — и тебе даже не придется покупать новый компьютер

Maxim
Филолог, психиатр и музыкальные критики — о новом альбоме Земфиры Филолог, психиатр и музыкальные критики — о новом альбоме Земфиры

Каким получился новый альбом Земфиры «бордерлайн»?

РБК
Влияние Влияние

Как полёт Юрия Гагарин вдохновил человечество и изменил культуру

Esquire
Почему премия «Золотой глобус» отчаянно устарела Почему премия «Золотой глобус» отчаянно устарела

«Золотой глобус» — событие, на которое по-хорошему не нужно обращать внимания

СНОБ
В любых долгосрочных отношениях есть эта сложная фаза. Как ее пережить? В любых долгосрочных отношениях есть эта сложная фаза. Как ее пережить?

Какой этап отношений дается партнерам сложнее всего?

Psychologies
3 черты, которые объединяют самых счастливых людей 3 черты, которые объединяют самых счастливых людей

Что делает счастливых людей такими привлекательными?

Psychologies
Гельмут, где ты был? История эсэсовца, которого до сих пор преследуют в Канаде и России Гельмут, где ты был? История эсэсовца, которого до сих пор преследуют в Канаде и России

О бывшем эсэсовце и о том, как расследуют преступления, совершенные очень давно

СНОБ
Дома поговорим: как Букингемский дворец спустил на тормоза конфликт с Меган и Гарри Дома поговорим: как Букингемский дворец спустил на тормоза конфликт с Меган и Гарри

Как отнеслись к откровениям Меган Маркл и Гарри в королевстве?

Forbes
Боюсь, что близость с мамой разрушает мою жизнь Боюсь, что близость с мамой разрушает мою жизнь

У глубокой привязанности может быть оборотная сторона — созависимость

Psychologies
Анатолий и Ирина Седых: 10 лет в «Арт-овраге» Анатолий и Ирина Седых: 10 лет в «Арт-овраге»

Основатели «Арт-оврага» создали самое яркое событие в культурной жизни России

СНОБ
7 привычек по-настоящему интересных людей 7 привычек по-настоящему интересных людей

Привычки, которые отличают действительно интересных собеседников

Psychologies
С видом заодно С видом заодно

Интерьер, полный света, воздуха и во всех смыслах свободный

SALON-Interior
Открыть в приложении