Nové atomové hodiny ztrácejí pouze jednu sekundu za 300 miliard let

Skupina fyziků ukázala jedny z nejvýkonnějších atomových hodin, jaké kdy byly vyrobeny. Zařízení by mohlo pomoci při hledání temné hmoty nebo gravitačních vln, píše server Space.

Přístroj prý měří čas tak přesně, že každých 300 miliard let ztratí pouze jednu sekundu, což umožní přesnější měření gravitačních vln, temné hmoty a dalších fyzikálních jevů. Studie založená na výzkumu vedeném univerzitou Wisconsinskou univerzitou byla zveřejněna 16. února.

Atomové hodiny jsou hodiny, které sledují rezonance frekvencí atomů, obvykle atomů cesia nebo rubidia. Tento proces umožňuje těmto hodinám měřit čas s vysokou přesností. Příkladem vesmírného experimentu jsou atomové hodiny NASA Deep Space Atomic Clock, které tuto technologii testovaly na oběžné dráze po dobu dvou let.

Atomové hodiny fungují na základě sledování energetických hladin elektronů. Když elektron změní energetickou hladinu, pohlcuje nebo vyzařuje světlo s frekvencí, která je stejná pro všechny atomy určitého prvku Optické atomové hodiny udržují čas pomocí laseru, který je naladěn tak, aby přesně odpovídal této frekvenci, a k udržení přesného času potřebují jedny z nejdokonalejších laserů na světě.

V rámci nové studie byly vytvořeny multiplexované hodiny, které v jediné vakuové komoře oddělily atomy stroncia do řady. Tým použil laser, který přesto dokázal dosáhnout téměř světově rekordní úrovně přesnosti měření.

Skupina se pak pokusila přesně změřit rozdíly mezi hodinami, protože dvě skupiny atomů v mírně odlišném prostředí budou „tikat“ různou rychlostí v důsledku změn magnetických polí nebo gravitace. Tým provedl experiment více než tisíckrát, aby změřil rozdíl, a zjistil, že toto měření je v průběhu času stále přesnější.

Nakonec vědci zjistili rozdíl v rychlosti tikání dvou atomových hodin, který by odpovídal jejich vzájemné neshodě o pouhou jednu sekundu za 300 miliard let, což je měření přesnosti měření času, které představuje světový rekord pro dvoje prostorově oddělené hodiny.

Zdroj: space.com