世界最精确时钟160亿年误差1秒 可测出土地高差

2015年02月11日09:47  
 
原标题:世界最精确时钟160亿年误差1秒 可测出土地高差

  据新华社电 日本东京大学10日说,其研究小组与日本理化学研究所合作,开发出精确度极高的光晶格钟,160亿年才产生1秒误差。这是在实验中确认的迄今世界最高精确度。

  光晶格钟是一种原子钟,世界各国都在大力进行研究。所谓原子钟就是以原子中电子的振动为振子的时钟,如果振动的频率在光波段,时钟就称为光钟,光晶格钟是光钟的一种。

  现在,秒的定义是根据铯原子的电磁波周期数来决定,每3000万年有1秒误差。东京大学研究生院工学系教授香取秀俊率领的研究小组,选择了比铯原子能更精密测量时间的锶原子进行实验,用激光将锶原子封闭在十万分之二毫米左右的格子状空间内,然后计算其振动数。

  此前,由于封闭原子的外壁释放电磁波会影响原子固有振动数,使振动数无法保持一致,这成为提高光晶格钟精确度的最大难点。

  研究小组注意到,在低温环境下,原子不易受电磁波影响,为此开发出能在零下170摄氏度下工作的光晶格钟,最终实现了160亿年才有1秒误差。目前,国际计量委员会正讨论给1秒制定新定义,此次研究成果有可能对讨论结果产生影响。

  这种光晶格钟的用途还可能超越测量时间的范畴,例如,根据广义相对论,引力越强,时间越缓慢,这种光晶格钟能用于观测局部引力变化带来的时间变化。它对1厘米的高度变化都能做出反应,因此在不同的地点放置两台光晶格钟,通过检测出时间差异,就可测出土地的高差,从而探测出地下资源、地下空洞、岩浆蓄积以及地壳变动等。

  研究小组正研究如何实现光晶格钟的小型化,从而便于搬运和使用。

(来源:武汉晚报)

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