Naujasis atominis laikrodis praranda tik 1 sekundę per 300 milijonų metų  (2)

Tarptautinė mokslininkų komanda, pritaikiusi naujus metodus, sukūrė patobulintą atominio stroncio laikrodžio versiją. Teigiama, kad jo laiko matavimo paklaida siekia vos vieną sekundę per 300 milijonų metų. Nors rekordui pagerinti to nepakako, išradimas gali būti naudingas kitų kvantinės mechanikos reiškinių tyrimuose.

Toks tikslumas gerokai lenkia dabartiniu metu JAV civiliniam laiko ir dažnio etalonui apibrėžti naudojamą cezio atominį laikrodį NIST-F1, kurio paklaida yra viena sekundė per 80 milijonų metų.

Naujasis prietaisas sukurtas JAV jungtiniame Nacionalinio standartų instituto (NIST) ir Kolorado Boulder Universiteto tyrimų padalinyje JILA. Nors kai kurie ekspertai jau skuba įvardinti jį kaip patį tiksliausią, laiko matavimo tikslumo rekordas kol kas išlieka nepagerintas. Jis priklauso dar 2006 metų viduryje NIST pademonstruotam atominiam laikrodžiui, kuris veikė matuodamas vieno gyvsidabrio atomo charakteristikas - jo paklaida siekė 1 sekundę per 400 milijonų metų.

Bet kuriuo atveju, atominiai laikrodžiai su mumis gyvuoja nuo pat atominės eros aušros, ir jų tikslumas per dešimtmetį padidėja dešimteriopai.  Tokie įtaisai naudojami tiksliems fizikiniams skaičiavimams atlikti, ir vis dažniau - astronomijoje. 

Kaip gi JILA tyrinėtojų komandai pavyko pagerinti laikrodžio parametrus? Remiantis NIST spaudos pranešimu, fizikams teko pasitelkti susiduriančias elementariąsias daleles - fermionus. Remiantis fizikos kvantinės mechanikos teorija, šios dalelės tarpusavyje neturėtų sąveikauti, tačiau eksperimentų metu ši sąveika vis gi įvyko, ir mokslininkai ėmėsi matuoti ir valdyti šias "akivaizdžiai draudžiamas" neutralių stroncio atomų reakcijas. 

"Tai buvo įspūdinga kelionė į kvantinės mechanikos pasaulį. Mes atradome, kad ne visi fermionai yra tokie patys. Esant žemai temperatūrai fermionai pradeda 'matyti' vienas kitą ir sąveikauti tarpusavyje, o tada atominis laikrodis pradeda 'šlubuoti' ", pasakoja vienas eksperimento dalyvių Jan W. Thomsen'as. Eksperimentai parodė, kad fermionų savybes įtakoja šviesa, ir dėl to prarandamas atominio laikrodžio tikslumas. Šiuos fermionus galima valdyti tam tikru būdu suderinus šviesos bangos dažnį.

NIST teigimu, atradimas turi ir kitų pritaikymo sričių. Didelio tikslumo eksperimentinė stroncio gardelė gali būti naudojama tikslaus atomų valdymo reikalaujančiose srityse, pavyzdžiui, kvantiniuose kompiuteriuose ir kitų kvantinių reiškinių, tokių kaip superlaidumas, tyrimuose.

Aut. teisės: www.technologijos.lt

(0)
(0)
(0)

Komentarai (2)