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

В Хорватии нашли захоронение «вампира» В Хорватии нашли захоронение «вампира»

Чем отличаются девиантные захоронения «вампиров»?

N+1
Новая искренность: почему заявление Байдена спровоцирует ковровую «бомбардировку Воронежа» Новая искренность: почему заявление Байдена спровоцирует ковровую «бомбардировку Воронежа»

Яростная борьба с мифическим западным влиянием станет главным оружием власти

Forbes
Под Землей есть две «горы», которые в 100 раз выше Эвереста! Интересные факты Под Землей есть две «горы», которые в 100 раз выше Эвереста! Интересные факты

Под поверхностью Земли, глубоко в недрах, скрыты гигантские «горы», пишут ученые

ТехИнсайдер
Распятие на кресте, секретный остров в стиле «Пилы» и еще десять безумных наказаний за жульничество в видеоиграх Распятие на кресте, секретный остров в стиле «Пилы» и еще десять безумных наказаний за жульничество в видеоиграх

Наказания для читеров: от крайне жестоких до забавных и милых

Популярная механика
От шелка до кремния От шелка до кремния

10 лидеров, которые объединили мир

kiozk originals
Похороны по-большевистски Похороны по-большевистски

Личный архив, коллекция, музей-квартира, реконструкция…

Дилетант
Потрясающие снимки космической Потрясающие снимки космической

Вселенная — сложнейшая структура, и организована она весьма непросто

Популярная механика
10 театральных художников Серебряного века. Часть 1 10 театральных художников Серебряного века. Часть 1

Десять живописцев, которые были художниками-постановщиками. Часть 1

Культура.РФ
Тройку третий раз разложили на три куба целых чисел Тройку третий раз разложили на три куба целых чисел

Математики нашли новый способ разложить число 3 в сумму трех кубов целых чисел

N+1
Север Гансовский Север Гансовский

Писатель Север Гансовский глазами Дмитрия Быкова

Дилетант
Вакуум живота: техника, советы начинающим, видео Вакуум живота: техника, советы начинающим, видео

Кому подходит упражнение вакуум и как правильно его выполнять?

РБК
«Звук: слушать, слышать, наблюдать» «Звук: слушать, слышать, наблюдать»

Отрывок из книги Мишеля Шиона о том, что такое звук

N+1
«Если это выглядит как утка, то это утка»: английское право помогло водителям Uber доказать, что они работают на сервис «Если это выглядит как утка, то это утка»: английское право помогло водителям Uber доказать, что они работают на сервис

Два водителя Uber в Лондоне пять лет судились с сервисом и выиграли

VC.RU
Новые Медичи Новые Медичи

Глава Tod’s Диего Делла Валле выделил €25 млн на реставрацию римского Колизея

Forbes
«Равный доступ к счастью возможен»: чем занимаются эксперты по устойчивому развитию в больших компаниях «Равный доступ к счастью возможен»: чем занимаются эксперты по устойчивому развитию в больших компаниях

Ольга Лучина — о том, с чего начать изменение корпоративной культуры

Forbes
Главный тренер молодежной сборной России Михаил Галактионов: «Цель на Евро – побеждать в каждом матче» Главный тренер молодежной сборной России Михаил Галактионов: «Цель на Евро – побеждать в каждом матче»

Главный тренер молодежной сборной России — о Евро-2021 и воспитании звезд РПЛ

GQ
Как обмануть возраст? Российские звезды 50+ раскрыли секреты красоты и молодости Как обмануть возраст? Российские звезды 50+ раскрыли секреты красоты и молодости

Валерия, Алла Пугачева и другие звезды рассказали о своих бьюти-уловках

Cosmopolitan
«Держать город Кронштадт под обстрелом и день, и ночь» «Держать город Кронштадт под обстрелом и день, и ночь»

100 лет назад был подавлен крупнейший очаг сопротивления монополии на власть

Дилетант
Хорошо, что нет России, хорошо, что нет царя. Как реагировали на отречение Николая II от престола Хорошо, что нет России, хорошо, что нет царя. Как реагировали на отречение Николая II от престола

Русский император Николай II подписал отречение от престола

Esquire
Не кормить льва предрассудков: как дочь рабыни в начале ХХ века открыла торговый центр для темнокожих Не кормить льва предрассудков: как дочь рабыни в начале ХХ века открыла торговый центр для темнокожих

История женщины, которая делала деньги сама и помогала зарабатывать другим

Forbes
Ученые поймали Ученые поймали

Достижение, которое может быть трамплином для исследований ядерного синтеза

Популярная механика
Ненавидит сигареты, не нужна для рождения детей: 8 странных фактов о шейке матки Ненавидит сигареты, не нужна для рождения детей: 8 странных фактов о шейке матки

Что ты знаешь о шейке матки — этом маленьком, но очень важном органе?

Cosmopolitan
Отрывок из книги Киры Ярмыш, презентацию которой исключили из программы ярмарки Non/fiction Отрывок из книги Киры Ярмыш, презентацию которой исключили из программы ярмарки Non/fiction

Фрагмент из книги Киры Ярмыш «Невероятные происшествия в женской камере №3»

СНОБ
Извлеките пользу из вашей зависти к другим Извлеките пользу из вашей зависти к другим

Избавиться от зависти невозможно, но она может нам пригодиться

Psychologies
«Жизнь и удивительные приключения астронома Субботиной» «Жизнь и удивительные приключения астронома Субботиной»

Отрывок из книги, посвященный работе над книгой «История кометы Галлея»

N+1
В каких продуктах содержится витамин С В каких продуктах содержится витамин С

Чтобы получать витамин С в нужном объеме, достаточно питаться разнообразно

РБК
О любви и работе: журналисты Тихон Дзядко и Катерина Котрикадзе в новом сезоне подкаста Forbes «Тандемократия» О любви и работе: журналисты Тихон Дзядко и Катерина Котрикадзе в новом сезоне подкаста Forbes «Тандемократия»

Семейная пара — о том, как совмещают семью и работу

Forbes
Ломать и строить: как основатели «ВсеИнструменты.ру» вырастили конкурента IKEA и Leroy Merlin Ломать и строить: как основатели «ВсеИнструменты.ру» вырастили конкурента IKEA и Leroy Merlin

Стартап студентов сегодня зарабатывает десятки миллиардов рублей в год

Forbes
Приложение без фильтров: станет ли Dispo новым Instagram для зумеров Приложение без фильтров: станет ли Dispo новым Instagram для зумеров

Как создали Dispo и что сделало его популярным среди молодежи?

Forbes
Уставшие и ушедшие: почему предприниматели покидают посты гендиректоров основанных ими компаний Уставшие и ушедшие: почему предприниматели покидают посты гендиректоров основанных ими компаний

Почему основатели отходят от операционного управления бизнесом на пике карьеры

Forbes
Открыть в приложении