Фізики розробили надзвичайно точний годинник, який відстає всього на менше ніж одну секунду за 100 мільйонів років.

Дослідники з Національного інституту стандартів і технологій США розробили новий атомний годинник, який входить до числа найбільш точних у світі. Фізики мають намір використовувати цей годинник в якості еталону для вимірювання часу.

Дослідження опубліковано в журналі Metrologia, пише Live Science.

Новий надточний атомний годинник NIST-F4 функціонує завдяки коливанням атомів цезію, які активуються лазерним променем. Цей годинник має вражаючу точність: якщо б його запустили понад 100 мільйонів років тому, то на сьогоднішній день він би відставав всього на кілька часток секунди, стверджують вчені.

У Фокус. Технології запустили свій Telegram-канал. Приєднуйтесь, щоб бути в курсі найновіших та найцікавіших новин з галузі науки!

Новий атомний годинник уже розпочав свою роботу у квітні цього року, і він має приєднається до приблизно 450 інших атомних годинників по всьому світу, щоб допомогти точно визначати всесвітній координований час. Це глобальна система для вимірювання точного часу.

Зростаюча потреба в більш точному вимірюванні часу означає, що вчені постійно працюють над розробкою найкращих еталонних годинників. Тобто годинників, які визначають час, за яким налаштовується звичайний годинник.

На відміну від повсякденних аналогів, цей еталонний годинник є атомним, який йде за рахунок коливань атомів. Годинник NIST-F4 містить хмару з тисяч атомів цезію, які охолодили майже до абсолютного нуля (мінус 273 градуси Цельсія) за допомогою лазерів. Ці атоми переміщаються вгору і вниз під впливом пари лазерних променів. Коли атоми падають вниз під власною вагою, вони проходять через мікрохвильовий промінь, налаштований на коливання атомів. Підрахунок частоти коливання атомів, які відбуваються 9 192 631 770 разів на секунду, дає змогу вченим точно визначити міжнародну секунду.

Для забезпечення високої точності атомного годинника NIST-F4 фізики змушені були врахувати всі можливі джерела навіть найменших шумових перешкод, які можуть вплинути на коливання атомів цезію. Серед цих джерел є квантові перехресні завади від інших атомів, а також незначні спотворення в електромагнітних полях, що виникають внаслідок роботи лазерів.

У результаті фізики створили атомний годинник із загальною систематичною невизначеністю 2,2×10 у мінус 16 ступені. Ця точність означає, що годинник відстає менш ніж на секунду кожні 140 мільйонів років. Ця затримка є продуктом шуму від випадковості, притаманної квантовим вимірам, фактор, який, за словами фізиків, можна зменшити за допомогою кращих осциляторів і вдосконаленого охолодження лазера.

Як зазначав Фокус, науковці вважають, що причинно-наслідкові зв'язки можуть мати зворотний порядок. Це означає, що результати події здатні впливати на її причини. Нова концепція переосмислює традиційні погляди на природу часу.

Фокус також повідомляв про недавнє відкриття вчених, пов'язане з Місяцем. Дослідники вважають, що наш супутник протягом кількох мільйонів років був гарячим, вулканічним світом, де постійно відбувалися виверження лави з його кори. Вони вважають, що орбіта Місяця могла перетворити його на розплавлену планету на десятки мільйонів років.