最精确原子钟问世:运行50亿年也不会偏差1秒

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  • 2014-11-06
  • 作者: 信息中心  来源: 37游戏   时间: 2014-11-6

     

      据报道,美国物理学家研制出迄今最精确的原子钟,运行50亿年也不会偏差1秒。
      这个“锶晶格钟”由美国国家标准与技术研究所(NIST)和科罗拉多大学共同创建的美国天体物理联合实验室(JILA)研制而成,精确度比先前纪录保持者——量子逻辑时钟高50%。
      研究人员在《自然》杂志发表的报告中写道,他们将数千个锶原子置入一束非常稳定的红色激光中,激光的精确频率诱使锶原子在两个能级间振荡。研究人员发现,锶晶格钟每秒能“走”430万亿个“滴答”。
      英国《每日邮报》22日援引研究人员的话报道,他们计划进一步提高原子钟的精确度,“你可以期待我们的钟在今后5至10年内实现更多突破”。

      
    关于原子钟:
      人们平时所用的钟表,精度高的大约每年会有1分钟的误差,这对日常生活是没有影响的,但在要求很高的生产、科研中就需要更准确的计时工具。目前世界上最准确的计时工具就是原子钟,它是20世纪50年代出现的。原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的。由于这种电磁波非常稳定,再加上利用一系列精密的仪器进行控制,原子钟的计时就可以非常准确了。现在用在原子钟里的元素有氢(Hydrogen)、铯(Cesium)、铷(rubidium)等。原子钟的精度可以达到每100万年才误差1秒。这为天文、航海、宇宙航行提供了强有力的保障。
      根据原子物理学的基本原理,原子是按照不同电子排列顺序的能量差,也就是围绕在原子核周围不同电子层的能量差,来吸收或释放电磁能量的。这里电磁能量是不连续的。当原子从一个“能量态”跃迁至低的“能量态”时,它便会释放电磁波。这种电磁波特征频率是不连续的,这也就是人们所说的共振频率。同一种原子的共振频率是一定的—例如铯133的共振频率为9 192 631 770Hz。因此铯原子便用作一种节拍器来保持高度精确的时间。