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

На египетской картине нашли библейский синий На египетской картине нашли библейский синий

Из чего древние египтяне делали редкую краску — библейский синий

N+1
Свекровь вмешивается в отношения: кому это выгодно и почему? Свекровь вмешивается в отношения: кому это выгодно и почему?

Что делать, если свекровь вторгается в ваши отношения с мужем

Psychologies
Детский плач в возрасте пяти месяцев связали с наследственностью Детский плач в возрасте пяти месяцев связали с наследственностью

Генетические факторы отвечают за 70 процентов плача

N+1
5 фактов, которые изменят твое восприятие времени 5 фактов, которые изменят твое восприятие времени

Парадоксы, которые помогут по-новому взглянуть на историю цивилизации

Maxim
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
Близкий человек часто обижается: как найти общий язык Близкий человек часто обижается: как найти общий язык

Обида может разрушить самые крепкие отношения

Psychologies
Как обмануть возраст? Российские звезды 50+ раскрыли секреты красоты и молодости Как обмануть возраст? Российские звезды 50+ раскрыли секреты красоты и молодости

Валерия, Алла Пугачева и другие звезды рассказали о своих бьюти-уловках

Cosmopolitan
Самые опасные вулканы нашей планеты Самые опасные вулканы нашей планеты

На нашей планете ежегодно извергается множество вулканов

Популярная механика
6 ужасных и странных болезней прошлого 6 ужасных и странных болезней прошлого

В человеческой истории хватает немало страшных болезней и эпидемий

Популярная механика
Бизнес и ничего лишнего: как автомобильные компании Германии работали на вермахт Бизнес и ничего лишнего: как автомобильные компании Германии работали на вермахт

Подвиги немецких автомобильных брендов во время Второй мировой войны

Популярная механика
«Мужчины учат меня жить»: как весь мир заговорил о менсплейнинге «Мужчины учат меня жить»: как весь мир заговорил о менсплейнинге

Отрывок из сборника эссе феминистки Ребекки Солнит «Мужчины учат меня жить»

Forbes
Почему нас достали москвичи. Ответ провинциалки Почему нас достали москвичи. Ответ провинциалки

Чем всех раздражают москвичи?

Cosmopolitan
Почему жертва не «сама виновата»: объясняем в картинках Почему жертва не «сама виновата»: объясняем в картинках

Объясняем на примере сериалов и фильмов, почему «сама виновата» — полная чушь

Cosmopolitan
Новая книга Гузель Яхиной — это действительно плагиат? Комментарий юриста Новая книга Гузель Яхиной — это действительно плагиат? Комментарий юриста

Юрист Лев Семкин рассказал, нарушает ли книга Гузели Яхиной авторское право

СНОБ
Упражнения на эмпатию для инспекторов по УДО связали со сниженным риском рецедива среди их подопечных Упражнения на эмпатию для инспекторов по УДО связали со сниженным риском рецедива среди их подопечных

Уровень эмпатии инспекторов по УДО влияет на поведение их подопечных

N+1
С плеча и по плечу С плеча и по плечу

Как перепродажа вещей стала называться модным словом «ресейл»

Vogue
Можно ли исправить абьюзера? Можно ли исправить абьюзера?

Можно ли изменить «токсичных» людей?

Psychologies
Пермские боги Пермские боги

Скульптуры в православии — явление необычное

Культура.РФ
Хотите получше узнать своих родителей? Задайте им эти 15 вопросов Хотите получше узнать своих родителей? Задайте им эти 15 вопросов

Как выстроить более теплое и душевое общение с родителями?

Psychologies
Выгорание от видеозвонков. 5 стадий принятия и 4 способа с ним справиться Выгорание от видеозвонков. 5 стадий принятия и 4 способа с ним справиться

Как сделать видеосовещания менее стрессовыми и более эффективными?

Inc.
Мудборд: как носить кожаные куртки — берем пример с Дэвида Боуи, Марлона Брандо и Брэда Питта Мудборд: как носить кожаные куртки — берем пример с Дэвида Боуи, Марлона Брандо и Брэда Питта

Кожаная куртка — самый мужественный вариант верхней одежды

Esquire
Ужаснись! Cамые красивые ведьмы в кино: 11 актрис, идеально вписавшиеся в образ Ужаснись! Cамые красивые ведьмы в кино: 11 актрис, идеально вписавшиеся в образ

Эти актрисы идеально вписались в образы пугающих, но красивых ведьм

Cosmopolitan
Быть человеком Быть человеком

Что в нашем поведении определяется биологией, а что – жизнью в социуме?

Psychologies
Специалист по смерти Специалист по смерти

Может быть, перед вами будущий ученый с мировым именем?

СНОБ
«У меня получается только то, что мне хочется» «У меня получается только то, что мне хочется»

Виктория Толстоганова о самодостаточности и свободе

OK!
Управляемое неудовлетворение и сложные переговоры с любителем астрологии. Как начинался Netflix (который чуть не стал NetPix) Управляемое неудовлетворение и сложные переговоры с любителем астрологии. Как начинался Netflix (который чуть не стал NetPix)

Отрывок из книги «That will never work» об истории Netflix

Inc.
Ждем ребенка, живем на 35 тысяч в месяц: история семьи из Томска Ждем ребенка, живем на 35 тысяч в месяц: история семьи из Томска

В «Тинькофф-журнале» появилась спорная статья о семье из Томска

Cosmopolitan
Советские лайфхаки и советы, полезные по сей день Советские лайфхаки и советы, полезные по сей день

Страна советов: как вешать ковер, расставлять мебель и обустраивать берлогу

Maxim
5 признаков здорового стартапа. Неочевидные советы от инвестора 5 признаков здорового стартапа. Неочевидные советы от инвестора

5 неочевидных вещей, которые сделают стартап привлекательным для инвесторов

Inc.
«Бабуля, садись!»: позволим детям взрослеть «Бабуля, садись!»: позволим детям взрослеть

Хотите, чтобы дети выросли успешными и счастливыми?

Psychologies
Открыть в приложении