Czas może wydawać się czymś, co dobrze rozumiemy Naukowcy próbują jednak znaleźć nowe sposoby na jego dokładniejsze mierzenie. W ostatnich testach przeprowadzonych przez Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) eksperymentalne zegary atomowe osiągnęły rekordową wydajność w trzech pomiarach. Oznacza to, że owe urządzenia mogą pomóc w dokładniejszym pomiarze grawitacji Ziemi lub wykryciu nieuchwytnej ciemnej materii.
Zegary NIST składają się z 1000 atomów iterbu, zawieszonych w siatce wiązek laserowych. Lasery te „tykają” biliony razy na sekundę, co z kolei powoduje, że atomy stale migoczą pomiędzy dwoma poziomami energii. Pomiary pozwalają zegarkom atomowym zachować niezwykłą precyzję, w niektórych przypadkach tracąc tylko jedną sekundę na ponad 300 milionów lat.
Ale zawsze jest miejsce na poprawę, w tym przypadku poprzez dodanie ekranów termicznych i elektrycznych do urządzeń. Porównując dwa eksperymentalne zegary atomowe, naukowcy NIST donoszą o trzech nowych rekordach osiągniętych naraz: systematycznej niepewności, stabilności i odtwarzalności.
Systematyczna niepewność odnosi się do tego, jak dokładnie tyknięcia zegara odpowiadają naturalnym drganiom atomów w środku. Stabilność jest miarą tego, jak zmieniają się takty zegara w czasie. Z kolei odtwarzalność mierzy się porównując, jak dobrze dwa zegary atomowe pozostają zsynchronizowane.
Ten nowy poziom precyzji oznacza, że zegary atomowe mogą nam pomóc dokładniej niż kiedykolwiek wcześniej zmierzyć grawitację. Ponieważ wiadomo, że grawitacja zniekształca upływ czasu, zegary atomowe mogą pracować wstecz, zaczynając od pomiaru czasu a kończąc na pomiarach efektów grawitacji.
[Źródło: newatlas.com; grafika: NIST]
Czytaj też: Naukowcy odkryli zegar w mózgu, który wpływa na postrzeganie czasu
