MY.UAНовини
Точність годинників змусить людство «переосмислити» секунду
Точність годинників змусить людство «переосмислити» секунду

Точність годинників змусить людство «переосмислити» секунду

Уявіть на мить: що таке секунда? Тік-так на вашому годиннику? Частка хвилини? Ми живемо за секундами, плануємо за ними, вимірюємо ними успіхи та невдачі. Здається, щось, а секунда — величина постійна, непорушна. Та ні. Виявляється, наше сучасне розуміння секунди, засноване на старих добрих цезієвих атомних годинниках, вже не встигає за технологіями. З’явився новий чемпіон часу — оптичний годинник, настільки точний, що поряд з ним нинішній еталон виглядає… ну, скажімо так, трохи неквапливим. І це не просто академічний інтерес, чи знаєте. Це початок тихої революції, яка може змінити наше бачення світу.

Чому секунда раптом стала «не тією»?

Нинішнє визначення секунди, прийняте ще 1967 року, ґрунтується на підрахунку коливань атомів цезію-133. Це було гігантським стрибком уперед порівняно з астрономічними методами! Цезієвий годинник неймовірно стабільний і надійний. Вони — робітники конячки глобальної системи часу, основа Всесвітнього координованого часу (UTC), яким живе вся планета. Довгі роки всі були задоволені.

Але наука не стоїть дома. У лабораторіях по всьому світу зародився новий клас хронометрів — оптичний атомний годинник. У них використовуються інші атоми (наприклад, стронцій, ітербій, алюміній) та лазери, що працюють в оптичному діапазоні частот. А що таке частота? По суті, це кількість «тиків» за секунду. У оптичного годинника ці «тики» відбуваються в сотні тисяч разів частіше, ніж у цезієвих. Уявіть собі маятник: що частіше він гойдається, то точніше можна відміряти короткий проміжок часу. Ось і оптичний годинник дозволяє «нарізати» секунду на неймовірно дрібні часточки.

Наскільки дрібні? Найкращі зразки можуть помилитися менше ніж на секунду за час, що перевищує вік Всесвіту! Порівняно з ними точність у 15-16 знаків після коми у цезієвого годинника здається майже грубою. І ось тут виникає парадокс: у нас є інструменти, які вимірюють час настільки краще існуючого зразка, що сам стандарт стає гальмом. Настав час для апгрейду. У 2022 році метрологічне співтовариство вирішило: час готуватися до нового визначення секунди на основі оптичного годинника. Мета — 2030 рік.

Годинник у валізі: Повернення «Леді Грінвічського часу»?

Здавалося б, що простіше? Є найкращий годинник — беремо його за основу. Але не все так просто. По-перше, оптичний годинник — це не компактні наручні гаджети. Це цілі лабораторні установки: вакуумні камери, найскладніші лазерні системи, кріогенне охолодження, хитромудра електроніка… Все це займає столи, а то й цілі кімнати. І воно неймовірно примхливе.

По-друге, і це головне, щоб встановити глобальний стандарт, потрібно бути абсолютно впевненим, що найкращий годинник у різних лабораторіях світу (а їх поки що менше сотні) показує один і той же час із потрібною точністю. Як їх порівняти? Передавати сигнали оптоволокном або через супутники? Пробували. Виявилося, що перешкоди та затримки в лініях зв’язку вносять похибку, яка зводить нанівець всю надточність самого годинника.

І тут вчені дійшли рішення, яке здається трохи божевільним у XXI столітті. Потрібно фізично привезти один супер-годинник до інших! Пам’ятаєте Рут Белвілл, «Леді Грінвічського часу», яка на початку XX століття розвозила точний час Лондоном зі своїм хронометром? Схоже, її справа живе, тільки тепер замість кишенькового годинника — 800-кілограмові установки, а замість таксі — спеціально обладнаний трейлер чи вантажний відсік літака.

Поїздка із квантовими «яйцями»

Уявіть собі завдання: упакувати установку, де атоми утримуються в «світловій пастці» — такому собі невидимому контейнері з лазерних променів, — і провезти її сотні, а то й тисячі кілометрів, автобанами, через тунелі, а може, й повітрям. Найменший поштовх, вібрація, перепад температури – і вся тендітна система може «розсипатися». Як каже один із учасників проекту, це все одно що везти найніжніші яйця у картонці зі світла, сподіваючись, що вона не пригадується. Мурашки по шкірі, слово честі.

Читайте також -  50 000-літні інструменти можуть вказувати на невідомого предка людини

Саме такий вояж здійснили команди з Німеччини (PTB) і Японії (RIKEN). до Німеччини, у Брауншвейг, для звіряння з ще одним стаціонарним комплексом PTB. Справжнє роуд-шоу високих технологій!

Що показали виміри?

І якими є результати цих безпрецедентних «гастролей»? По-перше, найголовніше: доведено, що транспортабельний оптичний годинник — це реальність. Їх можна перевозити і вони зберігають свою точність. Виміри, зроблені в Німеччині та Великій Британії, практично збіглися. Це величезний крок уперед.

По-друге, порівняння деяких пар годинника показало рекордне в історії узгодження — різниця була на рівні однієї частини на квінтильйон (одиниця з 18 нулями!). Це фантастичний результат, що підтверджує потенціал технології.

Але, як це часто буває у науці, без сюрпризів не обійшлося. Хоча окремі пари годинників «домовилися» добре, при порівнянні всієї групи з чотирьох хронометрів вилізли невеликі, але статистично значущі розбіжності. Звідки вони взялися? Неідеальний контроль температури атомів? Невраховані взаємодії з лазерним випромінюванням? Ефекти оточення? Поки що неясно. І це, мабуть, найцікавіше. Саме такі незрозумілі поки що розбіжності — це точки зростання, які вказують, де ще треба копати, щоб довести технологію до абсолютної досконалості, необхідної для глобального стандарту.

Не лише час: Гравітація на кінчику лазера

Дивовижна точність оптичного годинника відкриває двері і в інші області. Згадаймо Ейнштейна та її загальну теорію відносності. Один із її наслідків — гравітаційне уповільнення часу. Простіше кажучи, що сильніша гравітація, то повільніше тече час. Біля підніжжя гори годинник йде трохи повільніше, ніж на вершині. Різниця незначна — для перепаду висот в 1 сантиметр це приблизно одна квадрильйонна частка відсотка!

Звичайним годинником таке не вловити. А ось оптичним — цілком під силу. Порівнюючи хід двох таких годинників на різній висоті, можна виміряти цю різницю з вражаючою точністю. Це відкриває шлях до створення нового покоління інструментів для геодезії — надточного виміру висот та гравітаційного поля Землі. Уявіть мережу таких годинників навколо вулкана або зони тектонічного розлому. Найменші зміни висоти поверхні, що віщують виверження або землетрус, можуть бути зафіксовані заздалегідь. Звучить як фантастика? Можливо, але робота у цьому напрямі вже триває.

Переписуючи реальність, тик-так за тиком

Отже, що ми маємо? Епічний квест із перевизначення фундаментальної одиниці часу. Вчені створили годинник, що кидає виклик нашому розумінню секунди, і тепер возять ці тендітні шедеври інженерної думки по світу, щоб переконатися в їхній надійності та узгодженості.

Навіщо це все? А потім, що секунда лежить в основі безлічі інших фізичних величин і вимірів — від швидкості світла до сили електричного струму, від маси до калібрування навігаційних систем. Уточнюючи секунду, ми підвищуємо точність усієї фізичної картини світу. Ми хіба що отримуємо можливість «наблизити» зображення дійсності, розглянути деталі, які були приховані в тумані похибок.

Шлях до нового визначення секунди до 2030 ще не пройдено. Будуть нові подорожі годинника, нові порівняння, аналіз даних, пошук джерел розбіжностей. Але перший, найскладніший крок зроблено. Транспортабельний оптичний годинник доказав свою життєздатність. Тихий бунт проти старої секунди набирає обертів. І хто знає, які ще відкриття чекають на цьому шляху до серця часу?

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:58Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:54Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:53Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:45Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:31Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:22Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:20Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:20Z
Арсанал вигризає перемогу у вовків
Football.ua
2025-12-13T22:03:16Z
Новая проблема Москвы: танкер "теневого флота" внезапно отказался от загрузки СПГ
UAToday
2025-12-15T13:09:42Z
Владельцам двухзонных счетчиков сообщили, что будет с ночным тарифом на электроэнергию с 1 января
UAToday
2025-12-14T19:09:54Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:54Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:37Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:27Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:26Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:24Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:23Z
Рождественский стол в 2025 году: за что придется заплатить 1 374 гривны
Знай
2025-12-13T20:12:21Z
Правительство Румынии пережило вотум недоверия
Европейская правда
2025-12-15T20:00:01Z
Зеленский о переговорах с США: думаю, у нас разные позиции по территориям
Европейская правда
2025-12-15T19:07:58Z
Премьер Испании преуменьшил проблемы своей партии и исключил возможность досрочных выборов
Европейская правда
2025-12-15T18:54:57Z
Новая глава британской разведки: Путин затягивает мирные переговоры по Украине
Европейская правда
2025-12-15T18:33:17Z
Премьер Эстонии: вопрос с замороженными россактивами нужно решить на этой неделе
Европейская правда
2025-12-15T18:18:38Z
Мерц: отказ использовать росактивы для Украины нанесет огромный ущерб ЕС
Европейская правда
2025-12-15T18:03:29Z
Разговор глав МИД ЕС с Уиткоффом и Кушнером был сорван из-за техпроблем
Европейская правда
2025-12-15T17:57:00Z
Зеленский о гарантиях безопасности для Украины: первые наработки выглядят неплохо
Европейская правда
2025-12-15T17:48:22Z
Беспилотники СБУ в третий раз ударили по нефтедобыче РФ на Каспии, - источники
UAToday
2025-12-15T17:27:04Z
Под Москвой слышны взрывы: россияне жалуются на атаку неизвестных дронов
UAToday
2025-12-14T20:33:12Z
В польском Жешуве в аварию попал автобус с туристами, есть пострадавшие
Европейская правда
2025-12-14T09:30:43Z
Россия под ударами дронов: в Урюпинске эвакуируют жителей из района нефтезавода – видео
Лига
2025-12-14T05:57:34Z
В ВМС рассказали, о последствиях атаки российского дрона на турецкий танкер
Лига
2025-12-14T00:00:16Z
В ВМС рассказали, о последствиях атаки российского дрона на турецкий танкер
Лига
2025-12-13T21:48:56Z
В ВМС рассказали, о последствиях атаки российского дрона на турецкий танкер
Лига
2025-12-13T21:48:51Z
В ВМС рассказали, о последствиях атаки российского дрона на турецкий танкер
Лига
2025-12-13T21:48:41Z
В ВМС рассказали, о последствиях атаки российского дрона на турецкий танкер
Лига
2025-12-13T21:48:37Z
В ВМС рассказали, о последствиях атаки российского дрона на турецкий танкер
Лига
2025-12-13T21:48:04Z
Украина запустит в Германии производство ударных дронов
Европейская правда
2025-12-15T17:15:05Z
Генштаб: по состоянию на 15 декабря общие потери вражеской армии в личном составе составили 1 189 470 солдат
UAToday
2025-12-15T13:09:22Z
Новая волна мобилизации в Украине: кто попадет в списки уже в январе 2026 года
UAToday
2025-12-14T19:09:41Z
Ванга и Нострадамус сделали много предсказаний на 2025 год: какие пророчества сбылись
UAToday
2025-12-14T19:09:09Z
В Польше обнаружили остатки "объекта, напоминающего дрон"
Европейская правда
2025-12-14T15:13:15Z
Военные в шоке с дронов от государства
Comments UA
2025-12-14T03:00:49Z
Военные в шоке с дронов от государства
Comments UA
2025-12-14T03:00:38Z
Военные в шоке с дронов от государства
Comments UA
2025-12-14T03:00:34Z
Военные в шоке с дронов от государства
Comments UA
2025-12-14T03:00:33Z
Вредно ли сладкое на ночь: диетологи объяснили, как сахар влияет на сон
UAToday
2025-12-15T15:03:24Z
Повышенное давление: Признаки того, что вам не хватает магния
UAToday
2025-12-15T13:09:22Z
С возрастом люди начинают просыпаться раньше: врачи рассказали, как это остановить
UAToday
2025-12-15T13:09:16Z
Как распознать отравление угарным газом и что делать дальше
UAToday
2025-12-14T19:09:14Z
Гвоздика: ее польза для вашего здоровья
UAToday
2025-12-14T19:09:12Z
От 3 до 50 тысяч: украинцам приготовили новую помощь – кто получит
Знай
2025-12-13T23:33:57Z
От 3 до 50 тысяч: украинцам приготовили новую помощь – кто получит
Знай
2025-12-13T23:33:53Z
От 3 до 50 тысяч: украинцам приготовили новую помощь – кто получит
Знай
2025-12-13T23:33:37Z
От 3 до 50 тысяч: украинцам приготовили новую помощь – кто получит
Знай
2025-12-13T23:33:34Z
Кондиционер в автомобиле зимой: эксперты рассказали, почему стоит время от времени его включать, а не ждать весны
Знай
2025-12-13T17:51:44Z
Кондиционер в автомобиле зимой: эксперты рассказали, почему стоит время от времени его включать, а не ждать весны
Знай
2025-12-13T17:51:36Z
Кондиционер в автомобиле зимой: эксперты рассказали, почему стоит время от времени его включать, а не ждать весны
Знай
2025-12-13T17:51:11Z
Кондиционер в автомобиле зимой: эксперты рассказали, почему стоит время от времени его включать, а не ждать весны
Знай
2025-12-13T17:51:02Z
Кондиционер в автомобиле зимой: эксперты рассказали, почему стоит время от времени его включать, а не ждать весны
Знай
2025-12-13T17:51:00Z
Пассажиры электромобилей массово жалуются на тошноту и головокружение: в чём причина
UAToday
2025-12-13T11:03:35Z
Ключи от автомобиля в холодильнике: зачем водители так делают и какие более удобные и надежные методы
Знай
2025-12-12T17:51:10Z
Почему даже новая батарея не спасает зимой: главная причина, о которой не догадываются водители
Comments UA
2025-12-12T14:45:45Z
Чтобы лобовое стекло не треснуло на морозе: эксперт рассказал об основных правилах
Знай
2025-12-12T11:51:02Z
Гороскоп на 16 декабря 2025 года по картам Таро для всех знаков зодиака
UAToday
2025-12-15T16:27:05Z
Ситуация на фронте на утро 15 декабря 2025 года
UAToday
2025-12-15T13:09:42Z
"Шахеды" атаковали Днепропетровскую область: раненые люди, разрушенные здания и транспорт
UAToday
2025-12-15T13:09:02Z
Россия атакует Украину ударными БПЛА: направление движения
TSN
2025-12-14T00:48:38Z
Россия атакует Украину ударными БПЛА: направление движения
TSN
2025-12-14T00:48:36Z
Россия атакует Украину ударными БПЛА: направление движения
TSN
2025-12-14T00:48:35Z
Россия атакует Украину ударными БПЛА: направление движения
TSN
2025-12-14T00:48:35Z
Россия атакует Украину ударными БПЛА: направление движения
TSN
2025-12-14T00:48:32Z
Россия атакует Украину ударными БПЛА: направление движения
TSN
2025-12-14T00:48:22Z
Гороскоп на понедельник 15 декабря 2025 года
UAToday
2025-12-14T19:09:31Z
Как уберечь полотенца и коврики в ванной от неприятного запаха – несколько советов
UAToday
2025-12-14T19:09:25Z
Рецепт праздничных икорных шапочек: маленькая роскошь на вашем новогоднем столе для встречи 2026
Знай
2025-12-14T03:51:24Z
Как нельзя выходить из дома 14 ноября и зачем убирать квартиру сегодня: приметы и запреты на Филимонов день
Знай
2025-12-14T02:51:59Z
Как нельзя выходить из дома 14 ноября и зачем убирать квартиру сегодня: приметы и запреты на Филимонов день
Знай
2025-12-14T02:51:57Z
Как нельзя выходить из дома 14 ноября и зачем убирать квартиру сегодня: приметы и запреты на Филимонов день
Знай
2025-12-14T02:51:48Z
Как нельзя выходить из дома 14 ноября и зачем убирать квартиру сегодня: приметы и запреты на Филимонов день
Знай
2025-12-14T02:51:36Z
Как нельзя выходить из дома 14 ноября и зачем убирать квартиру сегодня: приметы и запреты на Филимонов день
Знай
2025-12-14T02:51:27Z
Как нельзя выходить из дома 14 ноября и зачем убирать квартиру сегодня: приметы и запреты на Филимонов день
Знай
2025-12-14T02:51:18Z
Из-за жёстких лимитов в лицензированных онлайн-казино бюджет Украины может терять до 4 млрд грн в год — FAVBET
MY.UA
2025-12-17T15:46:21Z
Компания SpaceX анонсировала обновление Starlink: что изменится в характеристиках уже в 2026 году
UAToday
2025-12-15T14:00:15Z
В Турции массово появляются гигантские провалы грунта, напоминающие библейские пророчества
UAToday
2025-12-15T13:09:10Z
На Солнце появилось гигантское пятно, которое может привести к катастрофе на Земле
TSN
2025-12-14T02:51:48Z
На Солнце появилось гигантское пятно, которое может привести к катастрофе на Земле
TSN
2025-12-14T02:51:28Z
На Солнце появилось гигантское пятно, которое может привести к катастрофе на Земле
TSN
2025-12-14T02:51:20Z
На Солнце появилось гигантское пятно, которое может привести к катастрофе на Земле
TSN
2025-12-14T02:51:15Z
На Солнце появилось гигантское пятно, которое может привести к катастрофе на Земле
TSN
2025-12-14T02:51:02Z
На Солнце появилось гигантское пятно, которое может привести к катастрофе на Земле
TSN
2025-12-14T02:48:52Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:50Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:45Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:34Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:27Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:19Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:17Z
Конор Макгрегор женился: церемонию провели в старейшей церкви Ватикана
Фокус
2025-12-13T15:00:05Z
Тяжелоатлет Даниил Чиняков - о трех золотых медалях чемпионата Европы, Rammstein и пельменях
Комсомольская правда
2025-12-13T12:06:43Z
Рэпер Snoop Dogg станет тренером сборной США на Олимпиаде
Фокус
2025-12-12T12:45:47Z