Если вы думаете, что ваши часы Apple – самая крутая вещь в хронометраже, подумайте еще раз. Ученые из Germanys Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) опубликовали в журнале Physical Review Letters статью о самом точном устройстве хронометража в истории. Он с большим отрывом выбивает предыдущих чемпионов, атомных часов.

На самом деле, новые одноионные часы настолько точны, что могут заставить нас пересмотреть, что такое секунда.

Чтобы понять одноионные часы, вы должны понять его предшественника, атомные часы.

Источник: www.youtube.com

Ученые провели много времени, наблюдая за атомами. Они выяснили, что атомы электрона делают много предсказуемых и видимых вещей, когда они прыгают с уровня энергии на другой уровень в атоме (помните те электронные облака, которые вы возможно рисовали в школе?).

где самые точные часы в мире

В атомных часах атомы вынуждены сидеть относительно неподвижно, а затем “взрываться” с известной частотой (например, лазеры или микроволны). Электроны движутся в результате этого энергетического взрыва, и часы просчитывают данные движения. Часы знают, сколько времени прошло, комбинируя две известные вещи (поведение электронов и свойства энергетического взрыва), чтобы определить сколько же времени прошло.

Точность хронометража измеряется тем, насколько точно длина каждого тика соответствует длине каждого другого тика. Форма хронометража атомных часов настолько точна, что наше текущее определение того, что такое секунда, исходит из лучших атомных часов, которые сейчас существуют – “Цезиевые атомные часы”. Ученые измеряют точность часов по уровню систематической неопределенности, которая является типом частоты ошибок.

Атомные часы самые точные в мире

На этом счету одноионные часы немцев превосходят атомные часы. Его систематическая неопределенность составляет 3×10-18.  Это в 100 раз лучше, чем у цезиевых атомных часов.  Эту точность пытаются достичь ученые с тех пор, как физик Ганс Дехмельт сказал, что это было возможно еще в 1981 году.

Читайте также:  Как правильно собрать рюкзак?

В одноионных часах PTB используется ион иттербия Yb+, но в США и Китае существуют исследовательские проекты по одноионным часам, основанным также на других ионах, таких как Sr+, Ca+ и Al+.

Доктор Кристиан Тамм, который работает с оптическими часами в PTB, высказался по поводу этих открытий: «Каждая из этих ионных систем имеет свои преимущества и недостатки в отношении потенциальной точности и технической сложности.

Это открытие имеет гораздо большее значение, чем просто быть уверенным, что вы вовремя собрались на работу или вокзал. Супер точный хронометраж оказывает огромное влияние на GPS и даже Интернет. PTB надеется использовать свои часы для проверки физических теорий.

Изображения взяты с pixabay.com