在东谈主类对无缺的不懈追求中，科学家们创造出了一种原子钟，其精度和准确性杰出了以往通盘的时钟。这种新式时钟由好意思国国度模范与时间盘问院（NIST）和科罗拉多大学博尔德分校诱骗机构 JILA 的盘问东谈主员研制抖阴视频，代表了计时常间的关键越过。

这台时钟或者在广阔遍及的天际中精准导航并寻找新的粒子，是最新的杰出单纯计时的仪器。跟着精度的提升，这些下一代计时器不错揭示荫藏在地下的宝藏，并夙昔所未有的严格过程锻练广义相对论等基础表面。关于原子钟的测度打算者来说，这不单是是为了制造一个更好的时钟，而是为了揭开寰宇的奥密，并为异日千生万劫影响咱们全国的时间铺平谈路。

全国科学界正在辩论笔据这些下一代光学原子钟从头界说秒这一海外时刻单元。现存一代原子钟用微波照耀原子来测量秒。这种新式时钟用频率高得多的可见光波照耀原子，不错更精准地接洽出秒数。与当前的微波钟比较，光学钟有望为海外计时提供更高的精准度--每 300 亿年可能只亏本一秒。

然则，在这些原子钟达到如斯高的精度之前，它们必须具有极高的精度；换句话说，它们必须或者测量极小的几分之一秒。同期罢了高精度和高准确度会产生巨大的影响。

新的 JILA 时钟使用被称为"光学晶格"的光网来拿获并同期测量洪水横流的单个原子。领有如斯雄壮的原子群在精度方面具有巨大上风。测量的原子越多，时钟就有越多的数据来精准测量秒。

由锶原子构成的极凉气体被困在被称为光晶格的光网中。原子被置于超高真空环境中抖阴视频，这意味着着实莫得空气或其他气体存在。这种真空环境有助于保护原子脆弱的量子态。图片中的红点是用于创建原子阱的激光的反射。图片开端：K. Palubicki/NIST

为了罢了破记录的新性能，与夙昔的光学晶格时钟比较，丝袜高跟JILA 的盘问东谈主员使用了更浅、更和蔼的激光"网"来拿获原子。这大大减少了两个主要的波折开端--拿获原子的激光的影响，以及原子挤得太紧时互相碰撞的影响。

盘问东谈主员在《物理议论快报》上先容了他们的盘问弘扬。

NIST和JILA的物理学家叶俊说："这个时钟迥殊精准，它致使不错在微不雅模范上探伤到广义相对论等表面所估量的细小效应。它打破了计时的极限"。

广义相对论是爱因斯坦的表面，描写了引力是奈何由空间和时刻的污蔑引起的。广义相对论的主要估量之一是时刻自身受引力影响--引力场越强，时刻荏苒越慢。

这种新的时钟测度打算不错在亚毫米模范（大致一根头发丝的粗细）上检测相对论对计时的影响。将时钟调高或调低这样细小的距离，就足以让盘问东谈主员差别出重力效支吾时刻流形成的细小变化。

这种在微不雅模范上不雅测广义相对论效应的智商，不错大大减幽微不雅量子范围与广义相对论描写的大模范表象之间的差距。

更精准的原子钟还能罢了更精准的天际导航和探索。跟着东谈主类深切太阳系，时钟需要在远处的距离上保执精准的时刻。即使是细小的计时波折也会导致导航波折，而这种波折会跟着距离的增多而呈指数增长。

"要是咱们念念让航天器准确无误地降落在火星上，咱们就需要比当今的巨匠定位系统更精准的时钟，"叶俊说。"这一新时钟是罢了这一目的的迫切一步。"

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用于拿获和限度原子的设施雷同不错在量子接洽方面获取打破。量子接洽机需要或者精准主管单个原子或分子的里面特质来实施接洽。在限度和测量微不雅量子系统方面获取的弘扬极地面鼓舞了这项责任。

通过探索量子力学和广义相对论交织的微不雅范围，盘问东谈主员正在开放一扇门，让东谈主们对履行自身的基人性质有新的意志。从时刻流被引力污蔑的无穷小模范，到暗物资和暗能量限度的广阔寰宇前沿，这台时钟的深通精度有望揭示寰宇最深层的微妙。

"咱们正在探索测量科学的前沿，"叶俊说。"当能以如斯高的精度测量事物时，就会开动看到咱们到当前为止还只可表面化的表象"。

编译自/ScitechDaily抖阴视频