Для большинства людей ошибка во времяисчислении в несколько секунд не играет никакой роли. Но в научной, промышленной и технологической области разница в несколько наносекунд может стать причиной критических ошибок, чреватых различными неприятностями. Конечно, существуют технологии высокоточного хронометрирования, которые обычно строятся на базе сигналов GPS и на базе атомных часов, но такие системы весьма дороги и работают далеко не везде, особенной под землей и под поверхностью воды. Не так давно ученые и инженеры из Токийского университета нашли решение описанной выше проблемы, разработанная ими новая хронометрическая технология (cosmic time synchronization, CTS) использует в своих целях потоки частиц космических лучей, которые способны проникать на большую глубину.

Космические лучи, прибывающие из глубин космоса, постоянно "поливают" Землю. Когда они сталкиваются с частицами земной атмосферы, порождаются потоки других, вторичных частиц. К таким вторичным частицам относятся мюоны, имеющие достаточно высокую энергию, что позволяет им проникать на глубину в несколько километров ниже поверхности или уровня океана.

В системе CTS имеются детекторы мюонов, сигналы которых можно использовать для синхронизации множества хронометров одновременно. Процесс синхронизации начинается на высоте 15 километров, где космические лучи начинают интенсивно взаимодействовать с атмосферой и производить вторичные частицы, включая мюоны. Вторичные мюоны имеют особую энергетическую подпись, которую можно связать с конкретным событием (вспышкой космических лучей) и моментом времени. С высоты в 15 километров поток мюонов может покрыть площадь в несколько квадратных километров, и любые устройства, имеющие датчики CTS могут синхронизировать время с точностью в 100 наносекунд.



С первого взгляда кажется, что данная технология полагается на случай и удачу, подобно попытке синхронизации времени по удару молнии. Однако ученые утверждают, что вспышки космических лучей - это достаточно распространенное явление, охватывающее практически всю поверхность земного шара и происходящее с частотой около 100 раз за один час над любой точкой поверхности. Это означает, что системы CTS способны обслужить большую часть поверхности Земли, включая и регионы, в которых отсутствуют сигналы GPS.

Мюонные датчики, используемые в системе CTS, стоят порядка 100 американских долларов, что несопоставимо с сотнями тысяч стоимости атомных часов. Более того, космические лучи имеют естественное происхождение, они пока еще не могут быть произведены искусственно, поэтому системы CTS должны быть более безопасными на предмет возможности взлома, чем системы на основе сигналов GPS.

Японские исследователи считают, что хронометрической технологии CTS вряд ли удастся быстро получить широкое распространение. Тем не менее, она может стать тем единственным решением, которое позволит проводить синхронизацию времени в регионах, в которых отсутствует покрытие системы GPS.



Ключевые слова:
Хронометрирование, Время, Синхронизация, Часы, Космические, Лучи, Частицы, Мюоны, Датчик, Детектор

Первоисточник

Другие новости по теме:

Ученые планируют использовать Луну в качестве огромного детектора космических лучей

Космические лучи можно использовать для "рентгеноскопии" вулканической деятельности.

Шторма и молнии формируют огромные естественные ускорители частиц.

Закрыв ускоритель Tevatron, Fermilab прекращает сталкивать адроны и планирует начать изучение столкновений мюонов.

Детектор мюонов может быть использован для поиска подземных резервуаров для хранения углекислого газа и для разведки земных недр

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