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3000万年误差1秒你知道空间冷原子钟吗_[new新闻]

发布时间:2021-06-02 16:20:41 阅读: 来源:认证厂家

在人类文明进步的历史长河中,人们的各种社会活动与时间的测量息息相关。在很久以前,我们的祖先“日出而作,日落而息”,他们通过观察自然现象来定义时间。接着,人们逐渐发明了如日晷、水钟、沙漏等计时装置。在钟摆等可长时间反复进行周期运动的振荡器出现后,人类发明了真正可持续运转的时钟。钟的基本形态慢慢确定下来,并一直延续至今。但是,空间冷原子钟这个概念你知道吗?

座钟 (焦洋/人民网)

从外形上来看,空间冷原子钟是一个黑色圆柱体,它既没有钟摆,也不会发出滴答的声响,完全不符合人们心中对钟的预期。因此,想要了解空间冷原子钟,首先要知道喷泉冷原子钟是什么。

据光明网报道,从20世纪40年代开始,科学家们利用原子超精细结构跃迁能级具有非常稳定的跃迁频率这一特点,研发出了原子钟,并在此基础上研制出喷泉冷原子钟,这种钟比一般的钟精度更高。据新华网报道,截至2016年9月,地面上精确度最高的喷泉冷原子钟误差已经减小到1秒/3亿年。《人民日报海外版》介绍,空间冷原子钟是在地面喷泉原子钟的基础上,将激光冷却原子技术与空间微重力环境相结合的喷泉冷原子钟。

但在地面上,受到重力的作用,自由运动的原子团始终处于变速状态,宏观上只能做类似喷泉的运动或者是抛物线运动,所以喷泉冷原子钟在时间和空间两个维度受到一定的限制,那么如何才能使钟的精度更高呢?在这种情况下,空间冷原子钟应运而生。据新华网报道,在空间的微重力环境下,原子团可以做超慢速匀速直线运动,基于对这种运动的精细测量可以获得较地面上更加精密的原子谱线信息,从而可以获得更高精度的原子钟信号。

中国科学院上海光机所量子光学重点实验室主任刘亮在接受《人民日报海外版》采访时介绍,如果说机械表1天差不多有1秒误差,石英表10天大概有1秒误差,氢原子钟数百万年有1秒误差,那么这台冷原子钟则可以做到3000万年误差1秒。“未来可能出现更精准的原子核钟,”刘亮说,“我们终极目标是制造出在宇宙的生命周期内永不会走偏的时钟。”(赵鹏)

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