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:

Созданы "двойные" атомные часы, имеющие самую высокую точность и стабильность на сегодняшний день

JILA - самые точные часы на сегодняшний день, ошибающиеся на одну секунду в пять миллиардов лет

Созданы новые оптические атомные часы, ошибающиеся на одну секунду более чем 15 миллиардов лет

Ученые создали самые точные атомные часы, которые помогут нам понять некоторые аспекты "работы" Вселенной

Созданы новые атомные часы, точность которых в 100 раз превышает точность цезиевых часов

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.