Новые часы в разы улучшат навигационные сервисы. Кроме того, они помогут изучить гравитационных искажений времени на малых расстояниях.
Ученые из института JILA в США создали самые точные атомные часы на сегодняшний день. Если их запустить на период, вдвое превышающий возраст Вселенной, они отклонятся всего на одну секунду.
Атомные часы работают, подсчитывая колебания атомов, которые происходят с предельной точностью. Например, атомы цезия — 133 совершают 9 192 631 770 колебаний в секунду, и с 1967 года это число используется для определения секунды. Такие часы теряют одну секунду за 300 миллионов лет.
Однако JILA разработала часы, которые значительно точнее. В их основе лежат разработки последних лет. В этих часах используются атомы стронция, которые колеблются 429 триллионов раз в секунду. Измерения выполняются с помощью видимого света, частота которого выше, чем у микроволн.
Десятки тысяч атомов стронция заключены в «световую решетку», что позволяет значительно повысить точность измерений, исключая ошибки от лазерного излучения и столкновений атомов. В результате точность составляет 8,1 единицы к 10 квинтиллионам. Иными словами, такие часы отклонятся на одну секунду только через 30 млрд лет, что более чем вдвое превышает возраст Вселенной.
Эта высокая точность найдет применение в системах связи и спутниковой навигации. Кроме того, такие часы будут полезны в физике: благодаря их чувствительности можно фиксировать гравитационные искажения времени на расстояниях, сравнимых с толщиной человеческого волоса.
