Атомы лютеция могут стать основой более стабильных и точных атомных часов следующего поколения

Атомные часы

В основе атомных часов, как следует из их названия, лежат отдельные атомы, изолированные от окружающей среды. В различных типах часов используются атомы разных типов, и атомы еще других типов используются для проверки точности и стабильности «хода» атомных часов. Не так давно ученые-физики из Национального университета Сингапура обнаружили, что атомы лютеция за счет их некоторых уникальных свойств могут стать основой атомных часов, еще более точных и стабильных, нежели любые из существующих.

Сердцем атомных часов является вакуумная камера с магнитной, электрической или оптической ловушкой, в которую пойман единственный атом. Время от времени в этот атом ударяет импульс лазерного света, под воздействием которого атом начинает колебаться с его собственной резонансной частотой. Большая частота и стабильность этих колебаний обеспечивают точность часов, которые способны отсчитывать промежутки времени в миллиардные доли секунды.

Выбор вида атома определяет точность и стабильность часов. В самых первых часах использовались атомы цезия, колеблющиеся с частотой более 9 миллиардов раз в секунду. В настоящее время больше используются атомы стронция и иттербия, которые колеблются гораздо быстрее, порядка 430 триллионов раз в секунду, позволяя ученым измерять время самых быстротекущих процессов и событий.

Атомы лютеция не обеспечат большей точности хода атомных часов, чем атомы других типов, но они имеют другое большое преимущество. В часах атом должен быть тщательно изолирован от окружающей среды из-за того, что даже самые малые температурные изменения могут вызвать изменения частоты колебания атома. Атомы же лютеция игнорируют температурные изменения в большей степени, чем атомы других типов.

За шесть месяцев исследований сингапурские исследователи выяснили, что атомы лютеция менее всего подвержены влиянию температурных изменений. Благодаря этому часы, в которых будут использоваться такие атомы, станут несколько более точными и в еще большей мере стабильными, что позволит использовать их в самых различных областях, а не только в помещениях специализированных лабораторий.

«Выбор атомов для часов всегда зависит от того, насколько эти атомы нечувствительны к разным факторам окружающей среды» — рассказывает Мюррей Барретт (Murray Barrett), ведущий исследователь, — «И я назвал бы лютеций своего рода чемпионом в этом классе».

Ключевые слова:
Атомные, Часы, Атом, Ловушка, Цезий, Стронций, Иттербий, Лютеций, Температура, Точность, Стабильность

Первоисточник

Другие новости по теме:

Share Button

Материалы по теме:

Новый электрооптический лазер вырабатывает импульсы, в 100 раз более быстрые, чем вырабатывают другие высокоскоростные системы
Ученые-физики из американского Национального института стандартов и технологий (NIST), используя достаточно обычную и традиционную электронику, создали лазер, способный вырабатывать импульсы света, в сто раз ...
Нобелевская премия 2018 года в области физики присуждена за создание «инструментов, сделанных из света»
Нобелевская премия 2018 года в области физики была присуждена Артуру Ашкину (Arthur Ashkin), Жерару Муру (Gerard Mourou) и Донне Стрикленд (Donna Strickland) за их ...
Ученые CERN объявили об обнаружении двух новых частиц и о возможном обнаружении третьей
Ученые Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие на Большом Адронном Коллайдере в рамках эксперимента LHCb, объявили об обнаружении ими двух новых элементарных частиц, которые ...
Новый электронный микроскоп обеспечивает представление квантового мира с самой высокой на сегодняшний день детализацией
Просвечивающие электронные микроскопы уже давно используются учеными для исследований структур вирусов, изучения частей живых клеток, таких, как рибосомы и митохондрии, и многого другого. При ...
Создана экспериментальная магнитная система охлаждения, эффективность которой обеспечивают сплавы с памятью формы
Современные холодильники достаточно сильно отличаются от своих предшественников своей формой, наличием сенсорных экранов и более богатым набором функций. Но внутри самых современных холодильников находятся ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика