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

Центр Вернике оказался необходим для формирования центра Брока Центр Вернике оказался необходим для формирования центра Брока

У женщины без височной доли речевой центр в лобной доле не сформировался

N+1
«Все будет хорошо»: что не так с этим выражением «Все будет хорошо»: что не так с этим выражением

«Все будет хорошо», — фраза, обесценивающая чужие переживания

Psychologies
Мозг-картофельная голова и другие концепции Дэвида Иглмена Мозг-картофельная голова и другие концепции Дэвида Иглмена

В новой книге Дэвид Иглмен рассказывает, как люди начнут обретать новые чувства

Reminder
Инвайт одобрения: какие социальные триггеры помогли Clubhouse набрать миллионы пользователей Инвайт одобрения: какие социальные триггеры помогли Clubhouse набрать миллионы пользователей

Clubhouse и забытые стратегии вирусного продвижения

Forbes
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Спаржа Спаржа

Готовьтесь, в апреле начинается сезон спаржи

Здоровье
Кристофер Уинн, Papa John’s: «Бизнес в России — это что-то между спортом и войной. Зависит от дня недели» Кристофер Уинн, Papa John’s: «Бизнес в России — это что-то между спортом и войной. Зависит от дня недели»

Кристофер Уинн — какие навыки нужны франчайзи и в чем проблема агрегаторов

Inc.
Самые крутые фильмы про супергероев: список 20 лучших от Playboy Самые крутые фильмы про супергероев: список 20 лучших от Playboy

Подборка культовых супергеройских картин, обязательных к просмотру

Playboy
10 привычек, которые вредят твоей талии 10 привычек, которые вредят твоей талии

Мифы о здоровом питании и правильном образе жизни

Cosmopolitan
Время и эпоха Время и эпоха

Александр Овечкин — о часах, детях, возрасте и слип-коучах

Robb Report
Природа изменений Природа изменений

Как глобальное потепление отражается на нашей жизни и образе мыслей

РБК
Ворсинки ковра из алтайского кургана железного века рассказали о технологии стойкого окрашивания Ворсинки ковра из алтайского кургана железного века рассказали о технологии стойкого окрашивания

В волокнах Пазырыкского ковра ученые обнаружили следы обработки ферментацией

N+1
Вот была бы дисциплина... Вот была бы дисциплина...

Как и зачем воспитывать дисциплину у детей?

Домашний Очаг
Эмоциональная независимость: как избавиться от желания угодить всем Эмоциональная независимость: как избавиться от желания угодить всем

Как тревога заставляет нас действовать не в наших интересах

Reminder
Как проходят уроки литературы в школах Как проходят уроки литературы в школах

Отрывок из книги Риммы Раппопорт «Читай не хочу»

СНОБ
Ловкость рук Ловкость рук

Заменит ли искусственный интеллект человеческий разум и ручной труд?

Grazia
Мужчина доказал, что испорченный макияж подруги — не помеха для любви Мужчина доказал, что испорченный макияж подруги — не помеха для любви

Влюбленный видит в нас лучшее, ценит личность, а не идеально нанесенную помаду

Psychologies
Обиженная коварными мужчинами Анжелика: любовные трагедии Мишель Мерсье Обиженная коварными мужчинами Анжелика: любовные трагедии Мишель Мерсье

Мишель Мерсье вошла в историю кинематографа как одна из самых красивых актрис

Cosmopolitan
О, дивный новый мир: что поражает менеджера после ухода из корпорации в стартап О, дивный новый мир: что поражает менеджера после ухода из корпорации в стартап

Как можно сменить дорогой офис на комнату в подвале рынка

Forbes
Одна вокруг света: морские слоны, пожары и генеральские секвойи Одна вокруг света: морские слоны, пожары и генеральские секвойи

112 серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки Греты

Forbes
Писатель Григорий Служитель — об одиночестве и домашних посиделках Писатель Григорий Служитель — об одиночестве и домашних посиделках

Какое оно, одиночество нашего времени, и что мы можем ему противопоставить

РБК
Как перестать бояться и полюбить визиты к урологу Как перестать бояться и полюбить визиты к урологу

Объясняем, как не бояться визита в кабинет уролога и следить за своим здоровьем

Maxim
Чему принц Гарри и Меган Маркл научились у принцессы Дианы Чему принц Гарри и Меган Маркл научились у принцессы Дианы

Как принц Гарри и Меган Маркл создают историю противостояния королевской семье

GQ
Как сказать настоящее «нет»: 6 упражнений для уверенности в себе Как сказать настоящее «нет»: 6 упражнений для уверенности в себе

Чтобы осмелиться сказать «нет», нужно быть уверенным в себе и своем решении

Psychologies
Семейная терапия Семейная терапия

Одинокий подросток: опасности и поддержка

СНОБ
Различия между занятыми и продуктивными людьми. Вы загнанная лошадь или продуктивный единорог? Различия между занятыми и продуктивными людьми. Вы загнанная лошадь или продуктивный единорог?

Чем занимаются продуктивные единороги и чем они отличаются от занятых осликов?

Inc.
Лирохвосты напугали самок несуществующим хищником и склонили к спариванию Лирохвосты напугали самок несуществующим хищником и склонили к спариванию

Самцы великолепных лирохвостов обманывают самок, чтобы склонить их к спариванию

N+1
Вымирающие медососы из Австралии начали забывать свои песни Вымирающие медососы из Австралии начали забывать свои песни

Молодым самцам трудно найти взрослых наставников и выучить их песни

N+1
Сломанная шея и порез артерии: жуткие трагедии на спортивных соревнованиях Сломанная шея и порез артерии: жуткие трагедии на спортивных соревнованиях

Трагедии, которые случились с этими спортсменами, по-настоящему шокировали

Cosmopolitan
Депортация чеченцев и ингушей глазами свидетелей Депортация чеченцев и ингушей глазами свидетелей

В 1944 году почти полмиллиона чеченцев и ингушей были депортированы

Arzamas
Открыть в приложении