世界zui原子鐘3億年誤差不到1秒

，美國和丹麥科學(xué)家日前聯(lián)合研制出一款迄今走時(shí)zui為的原子鐘。這種時(shí)鐘的精度比當(dāng)前的時(shí)區(qū)校準(zhǔn)儀高出2倍以上，每3億年的誤差只有不到1秒。
    研究人員聲稱，這種研制的原子鐘比當(dāng)前時(shí)區(qū)校準(zhǔn)系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)所采用的計(jì)時(shí)器要2倍以上。這座鍶原子鐘現(xiàn)位于美國科羅拉多大學(xué)。與以往的其他原子鐘一樣，鍶原子鐘也是采用極其穩(wěn)定的原子自然擺動(dòng)原理進(jìn)行計(jì)時(shí)。但是，科學(xué)家通過將鍶原子置放于一束激光束中并將其冷卻到接近零下273攝氏度，他們就可以讓原子的擺動(dòng)更加穩(wěn)定。因?yàn)樵诹阆?73攝氏度下，所有物質(zhì)都已經(jīng)停止共振?，F(xiàn)在，研究小組希望能夠在此基礎(chǔ)上更上層樓。“我們希望能夠?qū)⒃隅姷木冗M(jìn)一步提高。”
    丹麥哥本哈根大學(xué)核物理學(xué)家簡-湯姆森與科羅拉多大學(xué)的研究人員共同參與了此項(xiàng)研究。湯姆森解釋說，“一個(gè)原子通常由一個(gè)原子核和數(shù)個(gè)電子組成，這些電子在以的軌道圍繞原子核進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。如果將一束激光聚焦于原子之上，我們可以使得這些電子在運(yùn)轉(zhuǎn)軌道之間以的線路來回?cái)[動(dòng)。這就是原子鐘的鐘擺原理。”盡管這種度的提升幅度可能僅僅是一秒的數(shù)分之一或是短短的一瞬間，但這一瞬間的改進(jìn)卻在超遠(yuǎn)距離測量等領(lǐng)域中有著極大的應(yīng)用潛力。例如，在測量太空中兩個(gè)遙遠(yuǎn)星系之間的距離時(shí)，一瞬間可能意味著很長的距離。
    研究人員介紹說，1963年13屆計(jì)量大會(huì)決定，將銫原子Cs133基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級間躍遷輻射震蕩9192631770周所持續(xù)的時(shí)間為1秒。這一時(shí)間定義一直延用至今。目前社會(huì)參照的時(shí)間是格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。在英國的格林威治天文臺(tái)，有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)中心，通過天文觀察恒星，校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，作為世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。石英的振蕩是衡定的，利用此原理制出了石英鐘，主要部件是一個(gè)很穩(wěn)定的石英振蕩器。將石英振蕩器所產(chǎn)生的振蕩頻率取出來，使它帶動(dòng)時(shí)鐘指示時(shí)間這就是石英鐘。在英國的格林威治天文臺(tái)，有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)中心，通過天文觀察恒星，校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，作為世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。此鐘設(shè)在一恒溫、恒濕、防震的地下室，目前的英國的格林威治天文臺(tái)石英鐘能準(zhǔn)確到幾十年不相差一秒。
    原子鐘是目前zui為精密的計(jì)時(shí)儀器，常用銫原子的能級躍遷振動(dòng)頻率來。對于大銫鐘這樣的超級時(shí)鐘，世界上只有少數(shù)幾個(gè)國家的時(shí)頻實(shí)驗(yàn)室擁有，而且，有的還不能長期可靠地工作。但是，對于世界上大多數(shù)沒有大銫鐘的實(shí)驗(yàn)室也可以有自己的時(shí)間尺度。其方法是：用多臺(tái)商品型銫鐘構(gòu)成平均時(shí)間尺度。通常情況下，一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的小銫鐘數(shù)量越多，那么其時(shí)間尺度的穩(wěn)定性就越好。有了這樣高穩(wěn)定度的時(shí)間尺度，也可以滿足國防、科研和航天等方面的急需。
    人類對時(shí)間測量的精度一直在不斷提高。1350年，*械鬧鐘誕生在德國。1583年，伽利略發(fā)現(xiàn)單擺的擺動(dòng)周期與振幅無關(guān)，這是時(shí)鐘歷*的一大進(jìn)步。1656年，荷蘭天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家惠更斯提出了單擺原理并制作了*座自擺鐘，從此，時(shí)鐘誤差可以秒來計(jì)算。到1762年，的機(jī)械表已經(jīng)能夠達(dá)到每3天才差1秒鐘的精度，但在航空、航海和物理學(xué)研究領(lǐng)域還需要更的計(jì)時(shí)。1945年，美國紐約哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)家拉比提出用原子束磁共振技術(shù)來做原子鐘的概念。

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