Фізики створили надточний годинник: відстає менш ніж на 1 секунду кожні 100 мільйонів років

Дослідження опубліковано в журналі Metrologia, пише Live Science.

Новий надточний атомний годинник NIST-F4 працює за рахунок коливань атомів цезію під впливом лазерного променя. Цей годинник настільки точний, що якби він почав працювати понад 100 млн років тому, то сьогодні він відставав би менш ніж на секунду, кажуть учені.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Новий атомний годинник уже розпочав свою роботу у квітні цього року, і він має приєднається до приблизно 450 інших атомних годинників по всьому світу, щоб допомогти точно визначати всесвітній координований час. Це глобальна система для вимірювання точного часу.

Зростаюча потреба в більш точному вимірюванні часу означає, що вчені постійно працюють над розробкою найкращих еталонних годинників. Тобто годинників, які визначають час, за яким налаштовується звичайний годинник.

На відміну від повсякденних аналогів, цей еталонний годинник є атомним, який йде за рахунок коливань атомів. Годинник NIST-F4 містить хмару з тисяч атомів цезію, які охолодили майже до абсолютного нуля (мінус 273 градуси Цельсія) за допомогою лазерів. Ці атоми переміщаються вгору і вниз під впливом пари лазерних променів. Коли атоми падають вниз під власною вагою, вони проходять через мікрохвильовий промінь, налаштований на коливання атомів. Підрахунок частоти коливання атомів, які відбуваються 9 192 631 770 разів на секунду, дає змогу вченим точно визначити міжнародну секунду.

Щоб забезпечити надійність атомного годинника NIST-F4, фізикам довелося врахувати будь-яке джерело найдрібніших перешкод шуму, що могло б вплинути на коливання атомів цезію. Такими джерелами є квантові перехресні завади з іншими атомами і тонкі спотворення в електромагнітних полях, створюваних лазерами.

У результаті фізики створили атомний годинник із загальною систематичною невизначеністю 2,2×10 у мінус 16 ступені. Ця точність означає, що годинник відстає менш ніж на секунду кожні 140 мільйонів років. Ця затримка є продуктом шуму від випадковості, притаманної квантовим вимірам, фактор, який, за словами фізиків, можна зменшити за допомогою кращих осциляторів і вдосконаленого охолодження лазера.

Як уже писав Фокус, учені вважають, що причина і наслідок подій насправді можуть існувати у зворотному порядку. Тобто наслідок події може вплинути на її причину. Нова теорія змінює уявлення про перебіг часу.

Також Фокус писав про те, що вчені зробилинове відкриття, яке стосується Місяця. Вони вважають, що наш супутник кілька мільйонів років був гарячим, пекельним, вулканічним світом з постійними виверженнями лави з кори. Вчені вважають, що орбіта Місяця могла перетворити його на розплавлений світ на кілька десятків мільйонів років.