Nejpřesnější hodiny světa jsou poháněny zvláštní technologií. Zpozdí se o vteřinu za devadesát miliard let!

K výrobě atomových hodin s kvantovým plynem, vědci použili několik laserů k chlazení atomů stroncia a zachytili je v mřížce světla.
 Technologie 
08. října 2017 09:31 / Internet
  1   0
Nový druh atomových hodin je přesnější než kterékoliv jiné. Tyto jsou totiž schopny běžet přesně tisíckrát déle než je stáří našeho vesmíru. Jedná se o unikátní zařízení, které může jednoho dne nabídnout pohled na zcela nový rozměr fyziky.

Pro výrobu tohoto unikátního zařízení, které na naší planetě nemá obdoby, použili výzkumníci kombinaci atomů stroncia a řady barevných laserových paprsků, uspořádaných do speciální 3D mřížky. Pomocí této jedinečné technologie vytvořili stroj natolik přesný, že s jeho pomocí mohou měřit interakci gravitace v měřítkách menších než kdykoliv předtím. Tímto způsobem by mohli v budoucnu rozluštit záhadu vztahu gravitace k ostatním silám, což je něco, po čem desetiletí pátrají fyzici z celého světa.

Atomové hodiny měří čas pomocí vibrací atomů podobně jako velmi přesný metronomický nástroj. Současné atomové hodiny se opozdí o několik vteřin během pár miliard let, ovšem tyto hodiny dokáží běžet naprosto přesně až devadesát miliard let. Tedy přibližně desetkrát déle, než je stáří celého vesmíru!

Hodiny pracují na bázi chlazení atomů stroncia na takovou teplotu, která jim zabrání do sebe vzájemně narážet. To se stane při teplotě přibližně -280 °C. V takové fázi se stroncium přestává chovat jako plyn a svými vlastnostmi začne být podobné pevnému skupenství, přestože vzdálenost mezi jednotlivými atomy je mnohem větší než v pevném stronciu.

V tomto okamžiku pak nastává schopnost hodin udržet přesný čas. Vědci zasáhli atom stroncia laserem s jinou barvou, přičemž rozkmitali jeden z elektronů obíhající jádro prvku. Vzhledem k tomu, že elektrony jsou řízeny zákony kvantové mechaniky, nelze říci, jakou úroveň energie má elektron v okamžiku, kdy je zasažen. Pomocí 3D uspořádaných laserů stroj měří, kde se elektron nachází ve vztahu k jádru a tato měření probíhají paralelně u tisíce atomů. Toto je ve zjednodušené formě způsob, který dává těmto hodinám jejich přesnost.

Doposud měly atomové hodiny pouze jeden řetězec atomů namísto 3D laserové mřížky, takže zdaleka nemohly provést tolik měření ve stejném čase jako tyto.

Tyto hodiny mohou v podstatě měřit čas až na jednu biliontinu vteřiny. Takový časoměřič by v budoucnu mohl pomoci například při hledání temné hmoty nebo zodpovědět další otázky z úrovně fyziky, která je dosud velmi málo probádána.

Lukáš Bauer | inStory.cz
Komentáře
Reklama
Reklama

Mohlo by vás zajímat

Věda & Vesmír

Nové důkazy přepisují historii osídlení naší planety! Vše bylo jinak

Dům a zahrada

Vonné pomerančové koule jako výzdoba interiéru. Zvednou vám náladu a nádherně provoní byt

Bydlení

Chcete nádherně čisté nádobí z myčky? Pět tipů, jak na to