Noul ceas atomic al chinezilor va funcționa fără erori timp de 7.2 miliarde de ani
Ceasurile atomice sunt cele mai precise pe care le putem avea. Cercetătorii de la Universitatea de Știință și Tehnologie din China ar fi construit un ceas atomic care va funcționa fără erori timp de 7.2 miliarde de ani. Cu alte cuvinte, invenţia de ultimă generație va pierde sau va câștiga o secundă la fiecare 7.2 miliarde de ani, fiind, prin urmare, capabil să reprezinte timpul exact pe tot parcursul vieții noastre.
Ceasurile optice joacă un rol important în viitor. Oamenii de știință sunt convinși că acestea ar putea fi folosite pentru a dezvolta sisteme de poziționare globală (GPS) mai precise și pentru distribuția cheilor cuantice. Echipe de cercetare din Japonia, SUA și Germani,a au lucrat la dezvoltarea de ceasuri atomice. Și totuși, cel mai precis ceas atomic se află la Universitatea din Colorado, Boulder, și este, totodată, stabil în funcționarea sa.
Cu această realizare, China a devenit a doua țară din lume care a demonstrat o măsurare precisă a timpului. Cu toate acestea, ceasul nu este încă la fel de precis ca cel american.
Ceasul emite atomi de cesiu în sus, care se întorc pe Pământ prin gravitație. Atomii sunt apoi excitați de impulsuri de microunde, iar electronii absorb și emit particule de lumină, sărind la diferite niveluri de energie.
Fiecare ciclu durează o fracțiune de secundă, iar oamenii de știință pot menține o cronometrare precisă până la câteva cvadrilionimi. Cu toate acestea, precizia unui astfel de ceas depinde de frecvența microundei. Cercetătorii au dezvoltat, prin urmare, un ceas optic în care microundele sunt înlocuite de lumina laser. Se așteaptă ca acest lucru să îmbunătățească performanța ceasului cu două ordine de mărime.
Ceas atomic creat cu stronțiu
Pentru a a obține o stabilitate sub cinci cvintilioane și o incertitudine sub două cvintilioane pentru a adopta ceasuri digitale optice, este nevoie de cel puțin trei laboratoare.
Sub conducerea lui Pan Jianwei, o echipă de cercetători chinezi a folosit stronțiu pentru a crea ceasul optic. Experții au răcit atomii de stronțiu, ulterior au prins atomii de stronțiu într-o rețea unidimensională creată cu ajutorul unor raze laser care se intersectează. Atomii au fost apoi declanșați cu ajutorul unui laser ultra-stabil pentru a obține o tranziție stabilă și precisă a ceasului.
În comparație cu alte ceasuri independente, s-a constatat că ceasul optic este stabil până la 2.2 cvintilioane, în timp ce incertitudinea sa era de 4.4 cvintilioane. Cercetătorii au susținut ă ceasul lor optic ar pierde sau câștiga o secundă în 7.2 miliarde de ani, relatează Descopera.ro.
Acest lucru încadrează efortul echipei în criteriile minime necesare pentru construirea unui viitor care să folosească ceasuri optice pentru o cronometrare precisă.
De asemenea, cercetătorii intenționează să folosească și alți atomi, pentru a realiza ceasul și pentru a compara diferențele în ceea ce privește măsurarea timpului, și spun că munca lor a deschis noi căi de testare a teoriilor fundamentale din fizică și de căutare a undelor gravitaționale și a materiei întunecate.
