Атомные часы настолько точны, что могут измерять гравитацию

http://img.ecosever.ru/article/4/3/0/3430.jpeg

Атомные часы настолько точны, что могут измерять гравитацию

Время, как и деньги, кажется важным только тогда, когда оно заканчивается. Но для физиков время всегда имеет большое значение. Относительность говорит нам, что течение времени зависит от обстоятельств, в которых вы его измеряете: часы тикают быстрее на вершине горы, чем на уровне земли, и чем быстрее вы идете, тем медленнее идут ваши часы. Время зависит от пространства.

Но теперь, благодаря технологическим достижениям в атомных часах — самых точных устройствах для отчета времени, которые люди разработали - мы можем изменить ситуацию и более точно определить физические параметры, изучая ход времени. Наше понимание пространства будет зависеть от времени.

Но в дополнение к пониманию физического пространства вокруг них, устройства могут также помочь найти гравитационные волны, проверить предсказания относительности и охотиться на темную материю.

Еще по теме:

Атомные часы: точнее, чем само время

Атомная синхронизация

Все это может показаться довольно сложным (и это так), поэтому давайте начнем с основ. Как пишут авторы статьи: "Ход времени отслеживается путем подсчета колебаний эталона частоты, таких как вращения Земли или качания маятника. Ссылаясь на атомные переходы, частота (и, следовательно, время) может быть измерена более точно, чем любая другая физическая величина". Итак, посчитайте, как часто конкретные атомы переключаются между уровнями энергии, и вы получите самые точные данные.

Последние часы основаны на 1000 атомах иттербия, охлажденных почти до абсолютного нуля, захваченных в 1-D решетках (то есть столбцах), сделанных из лазерных лучей. Посредством всех показателей производительности атомных часов — минимизации ошибок атомных частот, обеспечения стабильности тиков и воспроизводимости результатов — исследователи NIST создали просто невероятно точные часы. Погрешность порядка 10 -18.

Еще по теме:

Часы Судного дня показывают три минуты до ядерной войны

На самом деле, эти атомные часы настолько точны, что на самом деле они чувствительны к гравитационным воздействиям. Обычно релятивистские причуды гравитации, которые изменяют течение времени, слишком малы, чтобы мы могли их заметить То есть они настолько точны, что единственное, что может изменить их, это сама гравитация. Часы выше, дальше от центра Земли, тикают быстрее.

Это важное дело для науки геодезии, которая измеряет форму Земли и гравитационное влияние. Наша текущая картина точной поверхности планеты зависит от спутников и компьютерного моделирования, которые обеспечивают довольно хорошее разрешение, вплоть до нескольких сантиметров. Но эти атомные часы снизят это разрешение до одного сантиметра. Вооружившись двумя из этих часов, исследователи могли сравнить уровень моря на двух разных континентах, точную высоту горы или любое другое измерение на основе высоты (и, следовательно, на основе гравитации).

Фото: innov.ru

Еще по теме:

Сверхточные атомные часы сделали в США

Image

Как палеолитическая диета сохраняла здоровье наших предков

В теплые эпохи между ледниковыми периодами, простирающимися от 500 000 до 200 000 лет назад, южные районы Британии были заняты видом древнего человека, Homo heidelbergensis. Эти охотники-собиратели были достаточно требовательны к тому месту, где они собирались жить или разбивать лагерь, всегда думая о том, где можно найти хорошую еду.

Image

Влияние человека на климат и глобальное потепление

Изменения климата — процесс необратимый, но если снизить объемы сжигания топлива, размер вредных производств и остановить процесс загрязнения, наши потомки смогут увидеть Землю по-прежнему прекрасной.

Image

Скандалы, связанные с Нобелевской премией

Нобелевские премии были впервые представлены в 1901 году и с тех пор стали одними из самых престижных наград в мире. Однако, несмотря на всю их пышность, некоторые номинации сопровождались скандалами. Хитрость, сомнительные победители и предполагаемые конфликты интересов являются одними из противоречий, которые окружают призы.

Image

Ученые вычислили температуру молнии

Молния - одна из самых разрушительных сил в природе. Но из всегофольклора и легенд, накопленных в истории человечества о молнии, мы наудивление мало знаем о внутреннем действии этого мощного явления.