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:

Ученые обнаружили дыры в свете, «завязанном в узлы»
Группа ученых из университетов Бристоля и Бирмингема, занимающаяся вопросами теоретической физики, нашла новый способ изучения распространения света в пространстве, "завязывая" из этого света своего ...
В рамках эксперимента Cold Atom Laboratory на борту космической станции было создано самое холодное место в космосе
Представители американского космического агентства НАСА сообщили, что ученые-астронавты, используя установку Cold Atom Laboratory (CAL), доставленную на борт Международной космической станции в мае этого года, ...
Большой Адронный Коллайдер впервые начал разгонять ядра атомов вместе с окружающими их электронами
Главной задачей, для которой создавался Большой Адронный Коллайдер, самый мощный ускоритель частиц на сегодняшний день, является столкновения субатомных частиц, разогнанных до столь высоких энергий, ...
Самые быстро вращающиеся частицы на свете помогают ученым проверить пределы фундаментальной физики
Ученые из университета Пурду (Purdue University) создали систему из наночастиц, которые вращаются со скоростью порядка миллиарда оборотов в секунду, что является на сегодняшний день ...
Ученые впервые обнаружили магнитные монополи в среде холодного квантового газа
Известно, что магниты, имеющие форму шара, прямоугольника или подковы, всегда имеют по два магнитных полюса. И если разделить магнит на две части, вы получите ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика